Post on 17-Feb-2023
Universidad de
Costa Rica Escuela de
Centroamericana
Geología
Texas A&M
University Soltis Center for
Research and
Education
Proyecto: Geología del Soltis Center for Research
and Education y alrededores
Javier Oviedo González
A74739
2013
1
ÍNDICE GENERAL
ÍNDICE GENERAL .......................................................................................................... 1
ÍNDICE DE FIGURAS ...................................................................................................... 4
ÍNDICE DE FOTOGRAFÍAS ............................................................................................ 5
ÍNDICE DE MODELOS 3D .............................................................................................. 6
ÍNDICE DE CUADROS .................................................................................................... 6
INTRODUCTION ............................................................................................................. 7
1. INTRODUCCIÓN ......................................................................................................... 8
1.1. OBJETIVOS ........................................................................................................... 8
1.1.1. Objetivo General .............................................................................................. 8
1.1.2. Objetivos Específicos ....................................................................................... 8
1.2 METODOLOGÍA .................................................................................................... 9
1.3. AGRADECIMIENTOS ......................................................................................... 10
1.4. MARCO GEOGRÁFICO ...................................................................................... 10
1.4.1. Localización del área ...................................................................................... 10
1.4.2. Accesibilidad del área ..................................................................................... 12
GEOLOGY ...................................................................................................................... 13
2. MARCO GEOLÓGICO REGIONAL .......................................................................... 15
2.1. Formación Monteverde.......................................................................................... 15
2.2. Rocas y Sedimentos Epiclásticos del Cuaternario .................................................. 16
3. GEOLOGÍA LOCAL ................................................................................................... 19
3.1. Unidad Andesítica Basáltica Catarata (Q1-ct) ........................................................ 21
3.1.1. Ubicación ....................................................................................................... 21
3.1.2. Litología y otras características ....................................................................... 21
3.1.3. Edad ............................................................................................................... 23
3.1.4. Origen ............................................................................................................ 24
3.2. Unidad Toba Cangrejera (Q12-cj) .......................................................................... 25
3.2.1. Ubicación ....................................................................................................... 25
3.2.2. Litología y otras características ....................................................................... 25
3.2.3. Edad ............................................................................................................... 26
2
3.2.4. Origen ............................................................................................................ 26
3.3. Unidad Brechas Chachaguita (Q12-cg) ................................................................... 27
3.3.1. Ubicación ....................................................................................................... 27
3.3.2. Litología y otras características ....................................................................... 27
3.3.3. Edad ............................................................................................................... 28
3.3.4. Origen ............................................................................................................ 28
3.4. Unidad Depósitos Aluviales Chachagua (Q2-ch) ................................................... 29
3.4.1. Ubicación ....................................................................................................... 29
3.4.2. Descripción .................................................................................................... 29
3.4.3. Edad y espesor ................................................................................................ 30
3.4.4. Origen ............................................................................................................ 30
3.5. Unidad Depósitos Cuaternarios San Isidro (Q2-si) ................................................. 31
3.5.1. Ubicación ....................................................................................................... 31
3.5.2. Descripción .................................................................................................... 31
3.5.3. Edad y espesor ................................................................................................ 31
3.5.4. Origen ............................................................................................................ 31
STRUCTURAL GEOLOGY............................................................................................ 32
4. GEOLOGÍA ESTRUCTURAL .................................................................................... 34
4.1. Fallas..................................................................................................................... 34
4.1.1. Regionales ...................................................................................................... 34
4.1.2. Observadas ..................................................................................................... 35
4.1.3. Inferida ........................................................................................................... 36
4.2. Diaclasas ............................................................................................................... 36
GEOMORPHOLOGY ..................................................................................................... 38
5. GEOMORFOLOGÍA ................................................................................................... 40
5.1. Geomorfología regional ......................................................................................... 40
5.1.1. Cañón fluvial .................................................................................................. 40
5.1.2. Barranco ......................................................................................................... 41
5.1.3. Flujo ............................................................................................................... 41
5.1.4. Deslizamiento ................................................................................................. 41
5.1.5. Colinas denudacionales ................................................................................... 42
3
5.1.6. Pie de monte ................................................................................................... 42
5.2. Geomorfología local .............................................................................................. 44
HIDROGEOLOGY.......................................................................................................... 49
6. HIDROGEOLOGÍA .................................................................................................... 50
6.1. Acuíferos............................................................................................................... 50
6.2. Patrón de drenaje ................................................................................................... 51
6.3. Nacientes............................................................................................................... 61
6.4. Ríos y quebradas ................................................................................................... 64
GEOLOGICAL HISTORY .............................................................................................. 66
7. HISTORIA GEOLÓGICA ........................................................................................... 67
FINAL CONSIDERATIONS ........................................................................................... 68
8. CONCLUSIONES ....................................................................................................... 69
9. OBSERVACIONES ..................................................................................................... 70
10. RECOMENDACIONES ............................................................................................ 71
11. REFERENCIAS ......................................................................................................... 72
GLOSSARY .................................................................................................................... 74
ANEXOS ......................................................................................................................... 77
ANALISÍS PETROGRÁFICO ..................................................................................... 77
FOTOGRAFÍAS .......................................................................................................... 89
MODELOS 3D ...........................................................................................................102
METODOLOGÍA Y CONCEPTOS ............................................................................104
4
ÍNDICE DE FIGURAS
Figura 1. Mapa de ubicación de la zona en estudio. .......................................................... 11
Figura 2. Columna estratigráfica regional. ........................................................................ 17
Figura 3. Mapa geológico regional. .................................................................................. 18
Figura 4. Columna estratigráfica local. ............................................................................. 19
Figura 5. Mapa geológico local y perfil geológico. ........................................................... 20
Figura 6. Proyección estereográfica y rosa de inclinación de las diaclasas en el knick point
superior de la Catarata. ..................................................................................................... 36
Figura 7. Mapa de fallas regionales cercanas al Soltis Center. .......................................... 37
Figura 8. Mapa geomorfológico regional. ......................................................................... 43
Figura 9. Mapa de pendientes del área en estudio. ............................................................ 45
Figura 10. Esquema de los knick points observados en la Catarata, Soltis Center. ............. 47
Figura 11. Mapa de jerarquía de cauces en el área en estudio. .......................................... 53
Figura 12. Gráfico de longitud promedio vs jerarquía de cauces (escala semilogarítmica). 54
Figura 13. Gráfico de cantidad de cauces vs jerarquía de cauces. ...................................... 55
Figura 14. Mapa de contornos de la frecuencia de drenaje del área en estudio. ................. 56
Figura 15. Mapa de pixeles de la frecuencia de drenaje del área en estudio. ..................... 57
Figura 16. Mapa de contornos de la densidad de drenaje del área en estudio. .................... 58
Figura 17. Mapa de pixeles de la densidad de drenaje del área en estudio. ........................ 58
Figura 18. Mapa de contornos de la textura de avenamiento del área en estudio. .............. 59
Figura 19. Mapa de pixeles de la textura de avenamiento del área en estudio.................... 60
Figura 20. Superficie freática propuesta para el Soltis Center y sectores aledaños. ........... 63
5
ÍNDICE DE FOTOGRAFÍAS
Fotografía 1. Knick point quebrada Sin Nombre 1 ............................................................ 89
Fotografía 2. Knick point inferior quebrada Sin Nombre 2. ............................................... 90
Fotografía 3. Knick point superior quebrada Sin Nombre 2............................................... 91
Fotografía 4. Knick point inferior en el río Catarata. ......................................................... 92
Fotografía 5. Detalle de la parte inferior de la Catarata. .................................................... 93
Fotografía 6. Detalle de la parte superior de la Catarata. ................................................... 93
Fotografía 7. Knick point superior del río Catarata........................................................... 94
Fotografía 8. Detalle de las columnas en el knick point superior del río Catarata. ............. 95
Fotografía 9. Detalle de la margen izquierda río Catarata en el knick point superior.......... 95
Fotografía 10. Detalle del nicho y las diaclasas en la margen izquierda río Catarata en el
knick point superior. ......................................................................................................... 96
Fotografía 11. Corte en el sendero antes de llegar a la Catarata, detalle de las lajas. ......... 96
Fotografía 12. Lajas formadas en el knick point superior del río Catarata (margen derecha).
........................................................................................................................................ 97
Fotografía 13. Lajas formadas en la base del knick point superior del río Catarata (margen
derecha). .......................................................................................................................... 97
Fotografía 14. Brecha formada por el lahares en un afluente al río Catarata (margen
izquierda), punto 25. ........................................................................................................ 98
Fotografía 15. Brecha formada por el lahares en un afluente al río Catarata (margen
derecha), punto 27. ........................................................................................................... 98
Fotografía 16. Afluente al río Catarata (punto 27), obsérvese la brecha en ambas márgenes
del río. ............................................................................................................................. 99
Fotografía 17. Río Chachagua, margen derecha. ............................................................... 99
Fotografía 18. Toba, punto 25. ....................................................................................... 100
Fotografía 19. Naciente dentro de la propiedad del Soltis Center, punto 28. ................... 101
Fotografía 20. Naciente al final del sendero Tomas de Agua, punto 21. .......................... 101
6
ÍNDICE DE MODELOS 3D
Modelo 1. Modelo de elevación digital realizado con el programa Surfer, versión 9.0.
Referirse a la simbología de la figura 1. ......................................................................... 102
Modelo 2. Modelo de elevación digital, escala de colores cada 50 m. ............................. 102
Modelo 3. Modelo de pendientes, referirse a la leyenda de la figura 9. ........................... 103
Modelo 4. Modelo de las unidades geomorfológicas, referirse a la leyenda de la figura 8.
...................................................................................................................................... 103
ÍNDICE DE CUADROS
Cuadro 1. Dataciones radiométricas cercanas a la zona en estudio. ................................... 24
Cuadro 2. Área cubierta de los rangos de pendiente para el área en estudio. ..................... 46
Cuadro 3. Descripción de los knick points observados en el área en estudio...................... 47
Cuadro 4. Características de los Acuíferos, Casa de Maquinas. ........................................ 51
Cuadro 5. Análisis de la jerarquía de los cauces en el área en estudio. .............................. 54
7
INTRODUCTION
This paper presents the results obtained during the field work at the Soltis Center for
Research and Education and surroundings, at January and February 2013, for the course
Práctica Geológica of the Escuela de Geología of the Universidad de Costa Rica. This
course is intended to introduce the student into the professional work of geologists, letting
it deal with real life problems.
The mayor goal of this research was to determinate the relationship between the
geological features with the hydrogeology, geomorphology and tectonics features, inside
the property of the Soltis Center and surroundings. With this in mind, several field trips
were realized, taking into account of the lithology and other characteristics, like
morphologies, shears/faults, etc. The coordinates of the outcrops and specific features
observed in the field were annotated for future analysis.
The study area is found at San Isidro de Peñas Blancas, district of San Ramon in the
province of Alajuela. Since the property of the Soltis Center is 250 acres, the decision to
include other zones was taken, with the purpose to obtain a wide view of the geological
aspects. So, at the end the study area was 6 km2, extending to the East of the Soltis Center.
Because of where the Soltis Center is located has no towns or reference points, local
names or important features were used as referent points, like the waterfall, the tower, the
frog pond and the parking lot, translated into the spanish as Catarata, Torre, Ranario and
Parqueo, respectively. Other names were proposed, the first one refer to the Chachagua
Rain Forest and Hacienda Hotel (named as Hotel at the figure 1), located at the northeast of
the Soltis Center and the second one is Cangrejera, used for the local people to refer a
section of the river Chachagua where fishing was common.
8
1. INTRODUCCIÓN
El presente informe corresponde a los resultados obtenidos en el proyecto “Geología
del Soltis Center for Research and Education y alrededores” que fue realizado para el curso
Práctica Geológica (G-4116), impartido por la Escuela de Geología de la Universidad de
Costa Rica; dicho curso pretende introducir al estudiante en el ejercicio profesional del
geólogo en el campo laboral.
Dicha práctica profesional fue realizada en los meses de enero y febrero del presente
año en la propiedad del Soltis Center, sede en Costa Rica de la Universidad A&M de Texas
y en los terrenos aledaños.
En los siguientes capítulos se expone al lector las primeras disposiciones llevadas a
cabo durante la recolección de datos en el trabajo de campo, posteriormente se exponen los
análisis e interpretaciones realizados. Finalmente se presentan algunas conclusiones y
recomendaciones sobre los resultados obtenidos.
1.1. OBJETIVOS
1.1.1. Objetivo General
• Determinar las relaciones de los rasgos geológicos con la hidrogeología,
geomorfología y tectónica, dentro de la propiedad del Soltis Center, así como en las
zonas aledañas.
1.1.2. Objetivos Específicos
• Definir las unidades litológicas que se presentan en la zona en estudio.
• Interpretar las geoformas observadas en la zona en estudio.
• Denotar algunos aspectos hidrogeológicos presentes en la zona.
9
1.2 METODOLOGÍA
Se realizaron una serie de visitas al campo, donde se recorrieron los senderos y
quebradas dentro de la propiedad del Soltis Center, así como en sectores aledaños. En los
afloramientos encontrados se tomó la ubicación con un GPS modelo Map 60CSx marca
Garmin, seguidamente se realizó una descripción general del afloramiento anotando
dimensiones, grado de meteorización, color de la roca y alguna otra característica distintiva
que se observará. De presentarse rasgos tectónicos tales como fallas, diaclasas o
inclinaciones de la roca, se procedía a medir la dirección e inclinación con una brújula
marca Krantz. Las muestras de mano recolectadas se analizaron bajo la lupa (aumentos de
10X, 20X y 30X) y las mediciones hechas a los minerales observados se efectuaron con un
Vernier marca Neiko, con un grado de incertidumbre de 0,03 mm. Las fotografías de los
afloramientos visitados se tomaron con una cámara Kodak de 8,2 megapíxeles y una
cámara CANON SX30IS de 14 megapíxeles, por otra parte las microfotografías se
realizaron con microscopio y cámara de marca Olympus Q Color, con una resolución de
2 560 x 1 920 megapíxeles y se editaron con el programa QCapture Pro 6.0.
Con los datos recolectados de cada afloramiento se consideraron algunas
interpretaciones para comprender los procesos geológicos que dieron origen y
transformaron la zona en estudio.
Durante el trabajo de laboratorio se analizaron seis secciones petrográficas con el
fin de detallar la litología presenta en la zona en estudio. Además se analizaron los mapas
topográficos de la zona y las fotografías aéreas (año 1992) con el fin de identificar las
morfologías presentes en el área en estudio, de tal manera que dicha interpretación fuera
también de utilidad para la comprensión de la geología de la zona. El procedimiento
anterior se realizó utilizando como guía las normas establecidas por el International
Institute for Geo-Information Science and Earth Observation (ITC) y el “Aerial photo
interpretation in terrains analisis and geomorphologic mapping” (Van Zoidan, 1975).
Se identificaron aspectos hidrogeológicos durante las visitas al campo, haciendo una
descripción de cauces, nacientes y pozos, de tal manera que estos pudieran ser relacionados
con la geología y geomorfología de la zona.
10
1.3. AGRADECIMIENTOS
Expresamos nuestro agradecimiento a Dios, por habernos proveído de salud y
protección para realizar dicho trabajo y, por ayudarnos a que todo saliera bien. También
agradecemos a nuestras familias por darnos su apoyo y ayudarnos en todo, ya que sin ellos
no hubiera sido posible terminar este proyecto. Al señor Eugenio González por habernos
permitido realizar nuestra práctica profesional en el Soltis Center, a las cocineras que
siempre se preocuparon porque comiéramos a gusto, al personal administrativo por
encargarse de que todo estuviera a nuestra disposición y a los guardas de seguridad por
preocuparse por nuestro bienestar y proveernos de conversaciones amenas. Agradecemos a
los profesores de la Universidad A&M, Chris Houser, Matthew Hammer, Rick Giardino y
su esposas, además de los profesores de otras carreras que nos permitieron gozar de su
compañía durante las salidas al campo. Agradecemos también a Robert West, profesor del
East Los Angeles College, que nos acompañó al campo y nos dio algunas ideas sobre los
aspectos geológicos y geomorfológicos observados. Finalmente agradezco a Harold
Johnson quien tuvo la amabilidad de revisar el texto en inglés y hacer algunos comentarios.
1.4. MARCO GEOGRÁFICO
1.4.1. Localización del área
El proyecto se realizó en la propiedad del Soltis Center for research and Education y
en las zonas aledañas. Este centro se encuentra ubicado en San Isidro de Peñas Blancas,
San Ramón, Alajuela, Costa Rica. El área en estudio corresponde a aproximadamente tres
kilómetros cuadrados, de los cuales el Soltis Center es propietario de 250 acres.
Según la cartografía elaborada por el Instituto Geográfico Nacional de Costa Rica,
el área en estudio se encuentra en la Hoja Topográfica Fortuna, escala 1:50 000. Entre los
puntos geográficos importantes de referencia se encuentran: el cerro Chato, el volcán
Arenal, quebrada Chachagua, quebrada Chachaguita, laguna Cocoritos y el río Peñas
Blancas. La ubicación del área en estudio se muestra en la figura 1, junto con los
afloramientos y puntos visitados.
12
1.4.2. Accesibilidad del área
La accesibilidad al Soltis Center for Research and Education tomando como punto
de partida el Aeropuerto Juan Santamaría, se realiza recorriendo la autopista General Cañas
(Carretera Interamericana, ruta 1), pasando frente a la Fábrica Nacional de Licores y las
desviaciones hacia Grecia, Naranjo y Palmares. Al pasar la ciudad de Palmares, cinco
kilómetros después se toma la entrada hacia la ciudad de San Ramón. En la ciudad de San
Ramón se continúa por la carretera en dirección norte por 1,5 km, luego se dobla a la
izquierda en la avenida 11 por 500 m y se dobla a la derecha tomando la ruta 702, en
dirección a la Fortuna de San Carlos. En este trayecto se recorren los pueblos de Los
Ángeles, Bajo de los Rodríguez, la Tigra, hasta llegar a San Isidro de Peñas Blancas. En
Peñas Blancas se desvía hacia la izquierda después del cementerio y se continúa sobre un
camino de lastre por 5 km hasta llegar al Soltis Center. Debido a las condiciones del
camino se dificulta movilizarse en vehículos bajos. El acceso a los afloramientos se realiza
a pie desde el Soltis Center, tomando los senderos de la propiedad y de los terrenos
aledaños, así como las quebradas que surcan la zona.
13
GEOLOGY
This abstract embraces two chapters, the regional and the local geology of the study
area. The first one is based on a bibliographic research, where two units are defined for the
zone and the second one shows the results of the field work, where five informal units were
created.
Reconnaissance geologic mapping 1:50 000 close proximity of the Texas A&M
University Soltis Center for Research and Education, San Isidro, Costa Rica by Alvarado
(2009) distinguished lava flows with andesitic to basaltic composition (i.e, Monteverde
Formation) and breccias, tuffs and laterite soils (grouped on an unit called Rocks and
Epiclastic Sediments of Quaternary).
The goal of this project is to refine the previous mapping by breaking out five
additional mappable units for an improved geologic interpretation. The Basaltic Andesite
Catarata Unit (Q1-ct) found at western part of the study area, the lithology correspond to
andesites and basaltic andesites and in petrographic thin sections these minerals are present
(listed in order of abundance): plagioclase, augite, olivine hypersthene, pyrite. A pilotaxitic
texture present in sample "SC-1" suggests the lava had a constant and not episodic flow.
Some special features present in this unit are: “Lajas” (local term used for layered lavas)
found at the waterfall and several joints reassembling to column joints at the top of the
waterfall. The age for this unit is included inside Monteverde Formation age (2,1 to
1,1 My) and since the nearest radiometric dating is 1,79 ± 0,04 My, this paper considers
this one for future reference.
The Cangrejera Tuff Unit (Q12-cj) located to the northeast of the Soltis Center, is a
tuff with centimeter clasts in a sand-silty matrix. Unweathered appearance of this is unit is
gray-beige. In a few localities the tuff was alter by the hydrothermal activity, to pale gray
color and abundant neo-mineralization of pyrite.
The Chachaguita Breccias Unit (Q12-cg) identified in the northern river and creeks
as poorly consolidated unit with mostly of decimeter and metric clasts within a mud-sandy
matrix.
Aluvial Deposits Chachagua Unit (Q2-ch) is a generic named for all the alluvial
deposits left by the rivers and creeks within the study area. Quaternary Deposits San Isidro
14
(Q2-si) correspond to unconsolidated colluvial deposits and soils, produced by the erosion
and transportation of environmental agents during the Holocene until nowadays.
Monteverde Formation (therefore Basaltic Andesite Catarata Unit) is attributed to
the largest fissure volcanism of Costa Rica. The Cangrejera Tuff Unit corresponds to an
explosive volcanism but there are not enough evidence to determinate the exact location of
source. The origin of Chachaguita Breccias Unit is explain by lahares occurred during the
Late Pleistocene and Early Holocene. The two final units (as was said) are currently
developed by erosion/transportation/sedimentation agents, as water, wind, etc. and later
transform into soils by the deep weatherization existent in the zone.
15
2. MARCO GEOLÓGICO REGIONAL
El marco geológico regional lo constituye rocas volcánicas (andesitas y andesitas
basálticas) y volcaniclásticas, las cuales fueron retrabajadas por la acción del agua,
principalmente. La formación atribuible a las rocas volcánicas es la Formación
Monteverde, mientras que las rocas volcaniclásticas fueron agrupadas bajo la unidad
designada como Rocas y Sedimentos Epiclásticos del Cuaternario. La figura 2 muestra la
columna estratigráfica regional y la figura 3 muestra el mapa geológico regional.
2.1. Formación Monteverde
La Formación Monteverde fue descrita inicialmente por Chaves y Sáenz en 1974,
sin embargo a nivel regional se dan otras denominaciones, como son los trabajos de
Ramírez (1973), Mora (1977) y Aiazzi et al (2004) quienes se refieren a la prolongación
más distal de esta formación como lavas Tierras Morenas, lavas Las Pulgas y lavas del
Cerro las Nubes.
Litológicamente corresponden a lavas basálticas hasta andesíticas, con forma de
plataforma (plateau) (Aiazzi et al, 2004; Alvarado, 2009). Petrográficamente los basaltos se
describen como afaníticos porfiríticos con fenocristales de plagioclasa cálcica, augita y
olivino iddingitizado (Mora, 1977); las andesitas son la litología predominante de la
Formación Monteverde, estas se caracterizan por ser de color gris oscuro, con textura
afanítica porfiríticas, compuestas de fenocristales de plagioclasa y piroxenos (Vargas, 2001;
Žáček et al, 2012), además se pueden encontrar cristales de olivino (parcial o totalmente
serpentinizado), magnetita y apatito, así como estructuras fluidales dentro de la matriz
(Žáček et al, 2012). Algunos autores también incluyen otras litologías, tales como tobas y
brechas, que se encuentran como intercalaciones entre las lavas (Madrigal, 2004; Žáček et
al, 2012), sin embargo esto no está bien definido, por lo tanto se requieren más estudios.
La Formación Monteverde se encuentra sobreyaciendo discordantemente a la
Formación Aguacate, cuyos contactos son difíciles de observar; las principales
características para diferenciar a ambas formaciones son de tipo petrográfico y
geomorfológico (Vargas, 2001; Madrigal, 2004; Alvarado & Gans, 2012; Žáček et al,
16
2012). En el área en estudio se encuentra subyaciendo a las Rocas y Sedimentos
Epiclásticos del Cuaternario. Los mejores afloramientos cercanos al área en estudio se
encuentran en los caminos que conducen a los Proyectos Hidroeléctricos de Peñas Blancas
y Poco Sol, así como la laguna Poco Sol (Alvarado, 2009).
La Formación Monteverde corresponde a la actividad fisural más grande del
Cuaternario Inferior y escudos andesíticos (Gillot et al, 1994; Alvarado, 2009; Alvarado &
Gans, 2012), cubriendo un área de 1 200 km2 y un volumen de 400±100 km3 (Gillot et al,
1994); de acuerdo a los perfiles geológicos de la hoja topográfica Miramar se deduce que
tiene un espesor de 500 m (Žáček et al, 2012), sin embargo el espesor para la zona en
estudio no ha sido definido.
La evidencia morfológica y cronológica sugiere que la actividad eruptiva en la zona
ha migrado progresivamente hacia el norte de la caldera Poco Sol, hacia los cerros los
Perdidos, posteriormente al cerro Chato y actualmente al volcán Arenal (Gillot et al, 1994).
La edad designada a la Formación Monteverde corresponde a un rango de 2,1 – 1 ,1
Ma (Alvarado, 2009; Alvarado & Gans, 2012).
2.2. Rocas y Sedimentos Epiclásticos del Cuaternario
Esta unidad no se encuentra asociada a ninguna formación establecida, Madrigal et
al (1995) son los primeros en mencionar los depósitos epiclásticos en la zona
correspondiente al Proyecto Hidroeléctrico Peñas Blancas. Para el presente apartado se ha
utilizado el nombre designado por Alvarado (2009), quien describe de manera general una
serie de depósitos de características similares, sin embargo la litología que aflora en el área
en estudio se denomina “Depósitos de piedemonte lateritizados” (Alvarado, 2009) (ver
figura 3).
Estos depósitos litológicamente corresponden a en su mayoría a una brecha gruesa,
con clastos angulares, de diámetros que varían desde decimétricos hasta métricos. El
contacto de granos varía puede ser puntual hasta flotantes en la matriz. La matriz
normalmente presenta arcillas café producto de la meteorización y presenta distintos grados
de alteración hidrotermal. Debido a que dentro de esta unidad se identifican varios
mecanismos de depósito, la textura descrita anteriormente puede variar. Localmente estos
17
depósitos pueden presentar interestratificación con tobas y lavas, que se encuentran
superficialmente alterados a suelos rojizos y pardo-anaranjados (lateritizados),
constituyendo el pie de monte del extremo oriental de la cordillera de Tilarán (Vargas,
2001).
Los mecanismos de depósito que se infieren de las distintas litofacies son: remoción
en masa (deslizamientos de diversas dimensiones) y debris flow (aluviones y lahares). De
acuerdo a la granulometría y morfometría de esta unidad, se infiere que las distancias de
transporte desde el origen del flujo son cortas. Existe una unidad con un espesor máximo de
unos 70 m de depósitos epiclásticos, originados por la remoción volcaniclástica-
sedimentaria de la formación descrita en el apartado anterior (Vargas, 2001).
La edad de esta unidad en con seguridad posterior a la Formación Monteverde,
debido a la presencia de clastos correlacionables con la litología de esta formación. Por
medio de la alteración hidrotermal fósil que se encuentran en algunas partes, se presume
que la edad es anterior al Holoceno (Vargas, 2001).
Figura 2. Columna estratigráfica regional.
19
3. GEOLOGÍA LOCAL
A continuación se presentan las unidades litológicas establecidas para la zona en
estudio, de acuerdo a los datos obtenidos de las visitas al campo y los análisis petrográficos
realizados de las muestras recolectadas. En total se definieron cinco unidades informales:
Unidad Andesítica Basáltica Catarata, Unidad Brechas Chachaguita, Unidad Tobas
Cangrejera, Unidad Depósitos Aluviales Chachagua y Unidad Depósitos Cuaternarios San
Isidro. La figura 4 muestra la columna estratigráfica local y la figura 5 presenta el mapa
geológico local para la zona en estudio
Figura 4. Columna estratigráfica local.
21
3.1. Unidad Andesítica Basáltica Catarata (Q1-ct)
A continuación se presentan la descripción de la unidad informal designada como
Unidad Andesítica Basáltica Chachagua, que se definió según las litologías observadas en
el campo. Esta unidad se encuentra dispersa en todo el sector oeste de la zona en estudio y
corresponde a la base estratigráfica de la geología de la zona. Formalmente esta descrita en
la literatura geológica como Formación Monteverde.
3.1.1. Ubicación
Se encuentra aflorando en todo el sector oeste del mapa (ver figura 5). La localidad
y afloramiento tipo se encuentran en la catarata localizada dentro de la propiedad del Soltis
Center (punto Catarata en la figura 1), cuyas coordenadas son las siguientes:
263 246 N – 467 554 W. Las dimensiones del afloramiento son las siguientes: 24 m de alto
por 12 m de ancho.
Otros afloramientos que muestran esta unidad corresponden a cortes en los
senderos, nacientes de agua, knick points y márgenes de ríos y quebradas. La mayoría de
estos están alterados por la condiciones del tiempo de la zona y por el efecto vegetación en
la roca, especialmente en los cortes de los senderos, sin embargo se pueden encontrar
buenos afloramientos en las quebradas y ríos que atraviesan la propiedad.
3.1.2. Litología y otras características
Las rocas pertenecientes a esta unidad se clasifican como andesitas hasta andesitas
basálticas, esta última denominación debido a la presencia de olivino. A continuación se
describe la litología según el grado de meteorización en las rocas observadas.
Las rocas más sanas presentan un color gris oscuro, de textura afanítica porfirítica,
las plagioclasas se observan a simple vista con tamaños milimétricos, la matriz es de color
gris intenso, lo que impide el reconocimiento de otros minerales a nivel macroscópico. Las
muestras recolectadas con estas características se ubican en la Catarata (ver descripción de
la sección SC-1 en el anexo Análisis petrográfico).
22
Las rocas con un grado de meteorización intermedio, se localizan en los knick
points, nacientes y algunos sectores de los senderos. Estas presentan un tono de gris más
claro y una disminución considerable en el tamaño de las plagioclasas, sin embargo se
observan en mayor cantidad en comparación con la descripción anterior, en parte debido a
la arcillitización que les ocurre lo cual facilita su reconocimiento. También se observan
piroxenos de tamaños milimétricos, esto por el mayor contraste de color con la matriz.
Finalmente las muestras recolectadas muestran una pátina que puede alcanzar hasta un
centímetro de espesor (ver descripción de la sección SC-2 y CL-1 en el anexo Análisis
petrográfico).
Finalmente aquella litología con un grado de meteorización avanzado exhibe un
tono todavía más claro de gris que el caso anterior, las plagioclasas no se reconocen en
macroscopía, solamente es posible identificar cristales de piroxeno. Cuando el grado de
meteorización es muy avanzado, lo que se observa es una roca en transición a suelo, de
color beige blancuzco, con la silueta de cristales oxidados (ver descripción de la sección
SC-3 en el anexo Análisis petrográfico).
Microscópicamente el único mineral constante es la plagioclasa, encontrada en las
rocas con los tres grados de meteorización mencionados anteriormente. Otros minerales que
se determinaron (ordenados de las muestra de la más sana a la más meteorizada) son los
siguientes: cristales de olivino y opacos (muestra SC-1); cristales de augita,
hipersteno y opacos (muestra CL-1); fantasmas de augita con alteración a
hematita (muestra SC-3).
Existen dos características especiales dentro de esta unidad a destacar, la primera a
tratar son las lajas observadas en los puntos 7 y Catarata (ver fotografías 11, 12 y 13). Una
laja en la terminología geológica costarricense, se define como una roca de origen
volcánico que tiene una forma laminada con superficies lisas, las cuales terminan
usualmente de manera abrupta en forma de cuña, está estructura es formada por el flujo
constante de lava.
23
En el punto 7 el espesor de las lajas abarca un rango entre los 20 cm y 4 cm, siendo
el valor modal de 5 cm. La dirección del flujo de lava en esta sección es de N35°E, con una
inclinación de 18°1. El espesor de esta sección del sendero es aproximadamente de 3 m.
En la parte más elevada del knick point inferior de la Catarata (ver apartado 5.2. y
fotografías 4 y 6) se observa un aspecto lajeado y diaclasado, en contraposición con la parte
basal que es totalmente masiva (ver fotografías 4 y 5); lo anterior hace pensar que esa parte
de la catarata corresponde con la sección del sendero que se discutía en el párrafo anterior,
esto determinado a partir de la inclinación de las lajas.
Al inicio del el knick point superior de la Catarata (ver apartado 5.2. y fotografía 12)
el espesor máximo de las lajas es de 20 cm y el mínimo es 6 cm, mientras que la moda es
de 6 cm. La dirección del flujo es de N20°W con 16° de inclinación1.
La segunda característica importante es la presencia de estructuras similares a
columnas de enfriamiento, en el knick point superior de la Catarata. Estas estructuras con
una orientación vertical, superficies lisas y terminación en forma de cuña que alcanzan la
cima del knick point, parecen presentar rasgos incipientes de estructuras en flor. El origen
se debe a un enfriamiento rápido que ocasiona tensión en la roca, hasta que se llega a un
punto en que esta se fragmenta, formando las fracturas que se observan actualmente (ver
fotografías 7 y 8).
Como se mencionó en la introducción de este apartado, esta unidad corresponde con
la base estratigráfica, por lo que funciona como basamento para las litologías mencionadas
a continuación. El espesor corresponde a la diferencia de la altitud máxima y mínima en
donde aflora esta unidad, por lo tanto este es de aproximadamente 380 m.
3.1.3. Edad
La edad asignada a esta unidad corresponde con la edad para la Formación
Monteverde, la cual se ubica en el Pleistoceno Inferior-Medio. De acuerdo a la recopilación
de edades absolutas para las rocas ígneas y metamórficas de Costa Rica realizada por
1 La direcciones e inclinación presentadas pudieron verse afectadas por el tecnonismo de la zona, por lo tanto el flujo original de lava pudo tener direcciones e inclinaciones diferentes.
24
Alvarado & Gans (2012), existen cuatro dataciones radiométricas cercanas a la zona en
estudio, las cuales se muestran en el cuadro 1.
Cuadro 1. Dataciones radiométricas cercanas a la zona en estudio.
Tomado de Alvarado & Gans, 2012.
Muestra Litología Ubicación Edad (Ma)
CR-104 Andesita
basáltica
Proyecto Hidroeléctrico Peñas Blancas,
260 950 N/470 025 W
1,79 ± 0,04
(40Ar/39Ar: mtz)
CR-107 Andesita
basáltica
Proyecto Hidroeléctrico Peñas Blancas,
260 950 N/ 470 025 W
1,79 ± 0,004
(40Ar/39Ar: mtz)
G-49 Y Andesita
rica en K
500 m NW laguna Poco Sol,
258 900 N/462 300 W
1,313 ± 0,04
1,282 ± 0,04
(K/Ar: mtz)
G-49 Z Basalto
alumínico
Por San Miguel de Poco Sol,
259 900 N/466 400 W
1,313 ± 0,04
1,282 ± 0,04
(K/Ar: mtz)
3.1.4. Origen
Se debe a la actividad ígnea efusiva, la cual causó coladas de lava provenientes del
oeste de la zona en estudio.
25
3.2. Unidad Toba Cangrejera (Q12-cj)
A continuación se presenta la descripción de la unidad informal designada como
Unidad Toba Cangrejera, que se definió según las litologías observadas en el campo. Esta
unidad se encuentra asociada a las Rocas y Sedimentos Epiclásticos del Cuaternario.
3.2.1. Ubicación
Se encuentra aflorando al noreste del Soltis Center, en el cuadrante limitado por las
siguientes coordenadas norte: 262 500 – 263 500 y las siguientes coordenadas oeste:
468 500 – 469 500. El nombre de la unidad deriva de la designación por parte de los
lugareños a una sección de un afluente al río Chachagua y a la que se le conoce como
Cangrejera. El afloramiento tipo localizado en esta sección de la quebrada presenta las
siguientes coordenadas: 263 183 N – 469 354 W (punto Cangrejera en la figura 1).
3.2.2. Litología y otras características
La apariencia general de la litología es masiva y, consiste de clastos de diferentes
tipos de roca flotando en una matriz areno-limosa, con la presencia de algunos minerales
irreconocibles por la meteorización y alteración a arcillas, además la matriz presenta
vesículas de tamaños menores a un milímetro, distribuidos abundantemente.
La selección de los clastos es mala, pues lo tamaños son variados, siendo la moda de
2x1,5 cm, aunque los tamaños mayores pueden alcanzar dimensiones de 12x10 cm y los
menores 1 mm de diámetro, igualmente estos no muestran ninguna disposición preferente
en relación a su tamaño, sino que se encuentran distribuidos aleatoriamente. La
composición como se mencionó anteriormente es variada, definido por los distintos colores
observados (beige, gris claro, rosado, etc.), sin embargo el grado de meteorización que es
alto, impide una clasificación detallada. La roca se clasifica como toba (ver fotografía 18).
Un aspecto importante a destacar es el color que presenta la litología, pues este
cambia considerablemente según los factores que actuaron sobre esta. En el caso de la toba
meteorizada (punto 24 en la figura 1) corresponde a un tono gris-rosado, mientras que en
26
La Cangrejera posee un color gris claro uniforme a lo largo de todo el afloramiento, debido
a la alteración hidrotermal ocurrida en esta zona.
Esta alteración hidrotermal también produjo otros cambios además del color, ya que
la toba está más consolidada, razón por la cual es más difícil desprender un fragmento. Otro
cambio ocurrido fue la piritización, en la cual se observan cristales diminutos de pirita,
diseminados en ciertas superficies al momento de extraer la roca; por lo tanto no se
encuentran diseminados en la matriz, sino que estas superficies fueron zonas de debilidad
(fracturas, oquedades, etc.) por la que ascendieron los líquidos y que cuando se enfriaron se
dio la mineralización.
Microscópicamente en La Cangrejera se logran determinar cristales de cuarzo
secundario, olivino y pirita en una matriz de vidrio, sin embargo la roca está muy alterada y
lo que más se observa es una pasta gris-blancuzca (ver descripción de la sección CAN-1 en
el anexo Análisis petrográfico). El espesor mínimo observado es aproximadamente de 2,5
m, tanto en el punto 24 como en la Cangrejera de la figura 1.
3.2.3. Edad
Debido a que no existen dataciones para esta litología, la edad asignada corresponde
con la unidad formal a la que se le asocia, descrita en Alvarado (2009) como Rocas y
Sedimentos Epiclásticos del Cuaternario; por lo tanto la Unidad Toba Cangrejera se sitúa
en el Cuaternario, aunque probablemente estos depósitos comenzaron a ser expulsados a
inicios de este período.
3.2.4. Origen
La génesis de estos depósitos corresponde a flujos de alta densidad (conocidos
como ignimbritas), expulsados durante el vulcanismo que originó la Formación
Monteverde. Posteriormente la amplia actividad hidrotermal que presentó la zona en el
pasado, produjo la mineralización de pirita observada en La Cangrejera. Finalmente los
depósitos fueron afectados por agentes externos que borraron su presencia en algunos
sectores, mientras que en otros modificaron su aspecto y características.
27
3.3. Unidad Brechas Chachaguita (Q12-cg)
A continuación se presenta la descripción de la unidad informal designada como
Unidad Brechas Chachaguita, que se definió según las litologías observadas en el campo.
Esta unidad se encuentra asociada a las Rocas y Sedimentos Epiclásticos del Cuaternario.
3.3.1. Ubicación
Esta unidad se encuentra formando el lecho y márgenes de ríos y quebradas en el
sector noreste del área en estudio. El nombre de esta unidad proviene de la quebrada
Chachaguita, localizada al norte del área en estudio (debido a que no hay ninguna localidad
o quebrada cercana con nombre). La localidad tipo es la quebrada (sin nombre) que recorre
el Chachagua Rainforest Hotel & Hacienda (punto 25 en la figura 1); buenos afloramientos
se localizan en los puntos 26 y 27 (ver figura 1), los cuales equivalen a las siguientes
coordenadas: 263 351 N – 468 909 W y 263 318 N – 468 943 W respectivamente.
3.3.2. Litología y otras características
La clasificación textural de la litología observada concuerda con un conglomerado
brechoso, debido a que se observan clastos redondeados a subangulosos, de forma esférica
hasta elíptica. La granulometría es variada y por lo tanto la selección es mala, los clastos de
mayor tamaño tienen aproximadamente 40 cm en el eje más largo, mientras que los de
menores dimensiones presentan un diámetro de 3,5 mm. El aspecto general es masivo, con
un grado consolidación moderado, aunque la matriz es sumamente deleznable. Los bloques,
cantos y guijarros de composición primordialmente andesítica, se encuentran distribuidos
de forma caótica flotando en una matriz arenosa de color gris, sin embargo cuando esta se
meteoriza (caso más recurrente) cambia a tonos de café y beige, producto de la oxidación
de los minerales (ver fotografías 14 y 15).
En el recorrido realizado en la quebrada mencionada anteriormente, se apreciaron
algunos knick points de reducidas dimensiones, encontrándose entre un rango de 50 cm a 2
m de altura. Estos probablemente se deben a la erosión propia del agua, sin que medie un
28
aspecto de origen tectónico, como se explica más adelante para los knick points observados
en la Unidad Andesítica Basáltica Catarata.
El depósito posee un espesor mínimo de aproximadamente 3,5 m, observado en los
márgenes de la quebrada (ver fotografía 16).
3.3.3. Edad
La edad corresponde al Cuaternario (Alvarado, 2009), sin embargo se pueden
obtener dataciones más exactas de encontrarse restos fósiles acarreados junto a los
depósitos litológicos circundante (los cuales no se observaron) a los que se les pueda
aplicar al técnica de radio-carbono 14.
3.3.4. Origen
El origen de esta litología se debe a lahares que fluyeron por los ríos y quebradas.
Estos consisten de flujo de agua que remueven fragmentos de las rocas preexistentes, los
cuales durante el transporte son moldeados por la fricción, dando así las formas
redondeadas de los bloques y cantos observados. Al cesar el fenómeno se depositaron los
bloques y cantos dentro de la matriz de lodo con agua que los acompañaba, la cual al perder
este último elemento se consolidó, permitiendo la preservación de los sedimentos
transportados por el lahar.
29
3.4. Unidad Depósitos Aluviales Chachagua (Q2-ch)
A continuación se presenta la descripción de la unidad informal designada como
Unidad Depósitos Aluviales Chachagua, que se definió según las litologías observadas en
el campo.
3.4.1. Ubicación
Esta unidad se encuentra a todo lo largo de los ríos y quebradas que se encuentran
en la zona en estudio (ver figura 5). La localidad tipo aflora en el río Chachagua (ver
fotografía 17). La distribución de los depósitos es conforme a la longitud del cauce.
3.4.2. Descripción
Corresponden a una acumulación de cantos en los fondos y orillas de los cauces.
Los cantos presentan formas redondeadas a subredondeadas y la esfericidad puede variar en
todo su rango, el tamaño varía de acuerdo al cauce desde centimétricos hasta métricos, sin
embargo en ningún caso se llega a sobrepasar los 10 m en el eje largo. Los colores pueden
variar debido a las características petrográficas así como al grado de meteorización de cada
canto, sin embargo predomina el color gris en sus distintas tonalidades.
La composición de los cantos es homogénea debido a que la litología del área fuente
es la misma (ver apartado 3.1), sin embargo se pueden dar pequeñas variaciones a nivel
petrográfico tal como se mencionó anteriormente (ver descripción de la sección RC-1 en el
anexo Análisis petrográfico). En esta misma línea se debe mencionar que se observa una
variación textural entre las muestra recolectadas en el río Chachagua y las recolectadas en
la propiedad del Soltis Center, ya que si bien todas corresponden a andesitas basálticas, las
concernientes a este apartado presentan plagioclasas en mayor cantidad, de tamaños más
grandes (máximos 5,7x4,65 mm, 7,51x5,62 mm y 6,57x1,82 mm; mínimos 2,96x1,45 mm,
1,81x1,3 mm y 1,96x1,24 mm) y con formas redondeadas.
El hecho anterior se puede explicar por dos factores que están actuando
simultáneamente, el primero de ellos es que las coladas de lava de las que provienen las
30
muestras tanto del río Chachagua como del Soltis Center son totalmente distintas y cada
colada se formó bajo condiciones distintas, lo que explica la diferencia en abundancia y
tamaño de las plagioclasas. El segundo factor, es que las muestras del río Chachagua al
estar en un constante contacto con el agua hace que las plagioclasas se hidraten y aumenten
su tamaño, de ahí la diferencia en forma y nuevamente en tamaño.
3.4.3. Edad y espesor
Se le adjudica una edad de Cuaternario con aportes hasta la actualidad. El espesor
acumulado de los cantos es inconsistente aún en el mismo cauce, por lo que de realizarse un
estudio hidrogeológico en una sección específica del río o quebrada, se recomienda medirlo
para la misma.
3.4.4. Origen
El origen se debe a la acción erosiva de los agentes ambientales que desprenden
fragmentos de roca que son transportados hasta los cauces, así como también al propio
cauce que arrastra los cantos y los moldea.
31
3.5. Unidad Depósitos Cuaternarios San Isidro (Q2-si)
A continuación se presenta la descripción de la unidad informal designada como
Unidad Depósitos Cuaternarios San Isidro, que se definió según las litologías observadas en
el campo.
3.5.1. Ubicación
Esta unidad se distribuye en toda la zona oriental del área en estudio (ver figura 5).
3.5.2. Descripción
La conforman los suelos lateritizados de color rojizo y pardo-anaranjado, junto a
depósitos coluviales.
3.5.3. Edad y espesor
Se le adjudica una edad de Cuaternario. El espesor puede variar dependiendo del
lugar, debido a que los agentes ambientales que actúan en la zona lo hacen de manera
diferente dependiendo de la litología a la que afectan.
3.5.4. Origen
El origen se debe a la acción erosiva de los agentes ambientales (tales como agua,
viento, etc.) que modifican la litología ya presente. También se debe a la depositación de
sedimentos acarreados por los ríos y quebradas.
32
STRUCTURAL GEOLOGY
This chapter covers two structural features: faults and joints. The first feature is
subdivided into three kinds of faults: regional faults, observed faults and an inferred fault.
The joints were observed at the top of the waterfall, where three families of joints were
determined.
To have a wider view of tectonic control where the study area is located, was
decided to remark about the nearest major faults of the zone, according to a bibliographic
research. The first fault is called Chachaguita and is located to the northeast of the Soltis
Center. It is a lineament with SW-NE direction, which follows Chachaguita creek. It is
considered as a normal fault, the hanging wall corresponds to the SE block.
The Peñas Blancas fault receives his name from the river which goes along this
lineament. The main direction is NW-SE and, it is possible to recognize it even on satellite
images. At the field it presents scarps of hundreds of meters, which allow interpreting it as
a normal fault where the NW block (footwall) is below the opposite one.
The Jabillos fault is considered by some authors as a continuation of Peñas Blancas
fault, because it direction is very similar and they are almost juxtaposed; besides of those
here is mention as a different fault. It is found southward of San Isidro town; it has an ENE-
WSW direction, with a normal component where the south block corresponds to the
hanging wall. According to empiric equations, was possible to determine a 6,3 maximum
magnitude in case this fault might produce an earthquake.
Finally according to the regional geological map, the zone shows two major
lineaments that cross the study area: one of them is an inferred fault and the other one is a
hidden fault. Inside the study area there are three lineaments, for one of them was possible
to determine a normal component. All of these structures present a N-S direction, but there
is not description about them in the paper attached to the map.
Two observed fault were measured at the Soltis Center property, situated 100 meters
downstream of the waterfall. These lineaments are in the Basaltic Andesite Catarata Unit,
they present a S30°W and Ef direction, forming a 60° between them that indicates they are
conjugated pair of faults. No kinematic indicators were found that allow checking the
movement of these faults.
33
The inferred fault is a hypothesis to explain the lineament of the knick points
observed at the Soltis Center property, which presents a SE-NW direction. This hypothesis
requires more studies to check it or discard it.
The joints where found on the left margin of the Catarata River, at the superior
knick point of the waterfall. The detachment of the rock produced by the joints was forming
smooth planes that were measured. Also because of the detachment and the erosion of the
water, at this point was forming an abrasion notch (see photographyies 9 and 10).
34
4. GEOLOGÍA ESTRUCTURAL
La siguiente descripción abarca las estructuras tectónicas en la zona en estudio, las
cuales corresponden a fallas inferidas (ver figura 5), observadas y regionales (ver figura 7),
junto con una serie de diaclasas observadas en la Catarata. La proyección estereográfica y
la rosa de inclinación de las diaclasas se realizó en el software Tectonics FP versión 1.76.
4.1. Fallas
Los siguientes tres apartados describen las fallas que se encuentran en el área en
estudio, las cuales se subdividieron en fallas regionales, descritas a partir de la información
bibliográfica consultada; fallas observadas las cuales fueron determinadas en el trabajo de
campo y finalmente fallas inferidas, deducidas a partir de la presencia de rasgos morfo-
neotectónicos, tales como los knick points que se describen en el siguiente capítulo.
4.1.1. Regionales
Según Vargas (2001), existen tres fallas principales que se encuentran cerca del
Soltis Center, conocidas como Chachaguita, Peñas Blancas y Jabillos (ordenadas desde la
más cercana a la más lejana). Cabe aclarar que hay ciertos autores que toman la falla Peñas
Blancas como una continuación de la falla Jabillos (Madrigal et al, 1995; Alvarado, 2009),
debido a que estas presentan una dirección similar y se encuentran casi yuxtapuestas.
La falla Chachaguita (ver figura 7) se encuentra al noroeste del Soltis Center y
presenta una dirección SW-NE. Es un alineamiento de 6 km de longitud que recorre la
quebrada Chachaguita, se infiere que es una falla normal con el bloque SE levantado con
respecto al bloque NW y que posee una fuerte inclinación hacia el noroeste (Vargas, 2001).
La falla Peñas Blancas (ver figura 7) recorre el río del mismo nombre, posee una
longitud de aproximadamente 20 km y rumbo SW-NE. Su reconocimiento es posible hasta
en imágenes satélite, mientras que en el campo la tarea se facilita aún más por la presencia
de escarpes en el río Peñas Blancas de hasta varios hectómetros y que permiten deducir que
se trata de una falla normal en donde el bloque rebajado es el NW con respecto al bloque
35
opuesto, sin embargo tomando en cuenta el patrón regional de esfuerzos compresivos, es
esperable que también presente un componente de desplazamiento de rumbo (Vargas,
2001).
La falla Jabillos (ver figura 7) se encuentra al sur de San Isidro de Peñas Blancas,
recorriendo casi de forma paralela la calle que comunica la entrada de este pueblo con el
pueblo de Jabillos. Esta falla es un alineamiento con rumbo ENE-WSW, con componente
normal, donde el bloque S ha sido levantado con respecto al bloque N (Vargas, 2001). De
acuerdo con Madrigal et al (1995), la asociación de la falla Peñas Blancas y Jabillos, posee
una longitud de 15 km y una profundidad de 5 km, además la magnitud máxima esperada
de producirse un sismo en esta falla es de 6,3, basándose en formulas empíricas que toman
en cuenta las características mencionadas anteriormente.
Finalmente dentro del área en estudio, se observan en el mapa geológico de la hoja
Fortuna (Alvarado, 2009), una serie de fallas con dirección N-S; para una de estas se
determinó un componente vertical (ver figura 7), sin embargo en la descripción del mapa
no se hace mención alguna a estos alineamientos.
4.1.2. Observadas
Se observaron dos alineamientos al noroeste del Soltis Center, específicamente en
las rocas del fondo del cauce del río Catarata, aproximadamente 100 m río abajo de la
Catarata. Estos alineamientos están afectando la unidad Andesítica Basáltica Chachagua y,
poseen una dirección S30°W y Ef formando entre ellas un ángulo de 60°, por lo tanto se
infiere que es un par conjugado de fallas, asociadas a las fallas regionales que se
mencionaron anteriormente. Debido a que el tamaño de las fallas era muy pequeño no se
presentan en el mapa geológico.El movimiento de las fallas es indeterminable hasta el
momento, pues no se encontraron indicadores cinemáticos para determinarlo.
36
4.1.3. Inferida
De acuerdo a la orientación de los knick points observados dentro la propiedad del
Soltis Center (ver apartado 5.2.), se deduce que estos corresponden con un alineamiento
con dirección SE-NW (ver figura 5). Dicho alineamiento puede corresponder con una falla
o el escarpe de esta, sin embargo esto es solamente una hipótesis que requiere de más
estudios para su comprobación.
4.2. Diaclasas
Se observaron una serie de diaclasas (ver figura 6) en la margen izquierda del río
Catarata, específicamente en el knick point superior de la Catarata (ver apartado 5.2. y
fotografía 10). Las diaclasas se presentan afectando a las rocas de la Unidad Andesítica
Basáltica Chachagua y formaban planos lisos al desprenderse la roca, por lo tanto se
procedió a medir dichos planos. Bloques de roca desprendidos formaban aristas angulosas y
se acumulan a la base del knick point superior de la Catarata, debido a este desprendimiento
y la erosión del agua se estaba formando un nicho (ver fotografías 9 y 10). A continuación
se presenta las proyecciones estereográficas utilizando la red de Wulf y la rosa de
inclinación para los planos de las diaclasas medidos.
Figura 6. Proyección estereográfica y rosa de inclinación de las diaclasas
en el knick point superior de la Catarata.
38
GEOMORPHOLOGY
This chapter was divided in two main topics: regional and local geomorphology; the
intention with this division was to show a wider view of the morphologies that surround the
study area and then to focus on special features inside of the Soltis Center property and
surroundings.
To the regional geomorphology the zone was extended from 6 km2 to 42,25 km2, in
that area were observed six morphologies described below (see figure 8). The Peñas
Blancas river is forming a canyon of an average 200 meters of deep with slopes of 40°. The
Chachaguita creek is developing a gully with minimum and maximum deep of 80 m and
100 m respectively, the slopes on both margins present a difference, the left margin has
homogenous slopes of 20° and the right margin has slopes within the range of 30°-40°.
On the right margin of the Peñas Blancas River there is a slump of 290 m2,
comparing the satellite image and the aerial photography, this is an inactive slump. The
Soltis Center is situated on denudational hills that have a highest elevation of 800 m.a.s.l.
The slopes of this morphology are diverse, but the steepest slopes are found above the 530
m.a.s.l.
At the top of the denudational hills, there is a morphology called “Flow”, the origin
of this flow might be a lava flow proceeding from the west, with a direction of ESE and
then it has a slight rotation to the NE. The last morphology is the foothill located at the east,
this comprehends the biggest area (32 km2) of the map and the slopes are in the range from
0 to 20°. The morphology is characterized for a wavy topography.
The local geomorphology includes there aspects: slumps, slopes and knick points.
The slumps have a maximum area of 100 m2, with a rupture surface lower than 1 m deep.
Because of the small area and the fact that they are covered with vegetation, it is impossible
to locate the slumps on the map. The factors that influence the origin of these slumps are:
the steep slopes and the intense weathering of the lithology.
The slopes on the mountain part of the study area are from 20° to approximately 50°
steep. The 0 to 20° slopes are the most widespread and they are located on the east part. At
the Catarata river the slopes are from 30° to 50° steep, which correspond to the observation
made at the field.
39
Finally, because there are consecutive knick points on a same river or creek, was
created a nomenclature to refer to them. The first knick point is located upstream and it is
called “superior knick point”, the second is located downstream and it is named “inferior
knick point” (see figure 10).
Consecutive knick points were found on the creek before the waterfall and the
Catarata river, and another one on the first creek on the waterfall trial. All of these present
certain lineament to the NW, which might indicate a tectonic structure, as was noticed on
the structural geology chapter. Another knick point was found on the Catarata River,
approximately 1 km downstream from the waterfall, this one presents a different height that
might indicate that its origin is from a change of lithology.
40
5. GEOMORFOLOGÍA
Este capítulo abarca la descripción geomorfológica regional y local, tomando en
cuenta las observaciones de campo. La descripción regional se realiza con la delimitación
de cada geoforma, asignándola a una unidad informal según la las normas establecidas por
la International Institute for Geo-Information Science and Earth Observation (ITC) y de
acuerdo al “Aerial photo interpretation in terrains analisis and geomorphologic mapping”
de Van Zoidan, (1975). El mapa geomorfológico se presenta en la figura 8. Los mapas
tienen como base cartográfica el mapa de isolíneas de altura (cada 10 m), elaborado con el
software Arcmap, versión 10.0, escala 1:50 000.
5.1. Geomorfología regional
Debido a que al área en estudio es bastante limitada, se enmarcó esta en un área
mucho mayor, de manera que muestre la dinámica de los procesos erosivos y
sedimentológicos, que afectan las geoformas presentes. En zona propuesta para el análisis
geomorfológico se delimitaron cinco unidades geomorfológicas, las cuales se describen a
continuación y se presentan en el mapa geomorfológico (ver figura 8).
5.1.1. Cañón fluvial
Este se ubica en el sector sur del mapa geomorfológico, sobre el río Peñas Blancas y
es este quien lo origina. En la zona observada esta morfología abarca un área de 4,6 km2 y
se extiende por 7 km aproximadamente. La profundidad promedio ronda los 200 m,
mientras que la profundidad mayor sobrepasa ligeramente este valor. La pendiente media es
de 40°, sin embargo este valor puede cambiar significativamente dependiendo del lugar que
se observe. De acuerdo con (Alvarado, 2009) las rocas aflorantes en las vertientes del río
Peñas Blancas corresponden a las formaciones Aguacate y Monteverde.
41
5.1.2. Barranco
Esta morfología es de orden menor que el cañón fluvial y se define como tal por las
dimensiones significativamente menores. Se ubica en la zona norte del mapa
geomorfológico, a lo largo de la quebrada Chachaguita y se extiende por aproximadamente
8 km y abarca una superficie de 1,6 km2. Las profundidades rondan los 80 y 100 m, las
pendientes en la margen izquierda son bastante homogéneas, con un ángulo de 20°
aproximadamente, mientras que en el margen derecha rondan los 30° a 40°. De acuerdo al
mapa de Alvarado (2009), las litologías que comprende esta geoforma corresponden a la
Formación Monteverde y las Rocas y Sedimentos Epiclásticos del Cuaternario.
5.1.3. Flujo
Así se le designa a la geoforma observada en la zona media más occidental del
mapa geomorfológico, la cual presenta una apariencia de desplazamiento gradual, por lo
tanto al relacionarla con la geología de la zona en la que se encuentra, se interpreta como
una colada de lava ocurrida durante el vulcanismo del Pleistoceno (Formación
Monteverde). Esta morfología presenta un área de 0,29 km2 con un aspecto ligeramente
convexo y un movimiento hacia el ESE por 600 m, con una pequeña desviación hacia el
NE por 650 m. Las pendientes en las zonas laterales y frontales se encuentran entre los 30°
y 40°, mientras que en la zona central la pendiente ronda los 20°.
5.1.4. Deslizamiento
Se ubica en la margen derecha del río Peñas Blancas, entre las coordenadas
260 770 – 261 450 N y 468 000 – 468 750 W. Esta morfología presenta un desplazamiento
hacia el norte, con zonas de pendientes de 10°, 20° y 30°, donde el promedio corresponde a
20°. El área que abarca es de aproximadamente 0,29 km2.
Al comparar la fotografía aérea de 1992 con la imagen satelital de Google Earth de
2013, se puede deducir que este es un deslizamiento inactivo, pues en la fecha más antigua
el sector deslizado no presenta vegetación alguna, mientras que 21 años después la zona de
la corona y la zona media se encuentran pobladas de bosque secundario.
42
5.1.5. Colinas denudacionales
Se localizan al oeste del mapa geomorfológico y dentro de esta geoforma se
incluyen la propiedad del Soltis Center. Se extienden por 6,8 km2, con una diferencia
altitudinal que ronda los 450 m, siendo la cota más baja de 350 m. Las pendientes son
variadas, mayoritariamente se observan zonas entre los 10° y 30°, sin embargo en la zona
central de la morfología, después de la cota 530 m.s.n.m. se dan sectores entre los 30° a 40°
y una fracción mínima entre los 40° a 50°. El origen se debe al efecto de los agentes
erosivos de la litología presente, la cual se relaciona con la Formación Monteverde.
5.1.6. Pie de monte
Se delimitan tres regiones en el mapa geomorfológico interpretadas como pie de
monte: en la zona norte, al este de las colinas denudacionales y en la esquina sureste. El
área que comprenden cada una de las regiones anteriores son: 10,1 km2, 20,3 km2 y 1,6
km2, para un total de 32 km2 de esta morfología. Las pendientes son muy homogéneas,
rondan entre los 0° a 20°, disminuyendo progresivamente conforme se aleja de las
montañas. Esta unidad se encuentra moderadamente disectada y presenta una topografía
ondulada. La litología en la que se encuentra corresponde a las Rocas y Sedimentos
Epiclásticos del Cuaternario (Alvarado, 2009).
44
5.2. Geomorfología local
A continuación se describen algunas de las morfologías más relevantes observadas
en las inmediaciones del Soltis Center, las cuales tienen un valor intrínseco al relacionarse
con otros aspectos mencionados anteriormente.
Durante las visitas al campo se observaron pequeños deslizamientos en las laderas
que conforman los cerros en los que se ubica la propiedad del Soltis Center. Estos
deslizamientos presentan una ruptura en superficie menores a un metro, además las
dimensiones apenas abarcan un área no mayor a 100 m2, al añadirle que se encuentran
cubiertos por la vegetación resulta casi imposible ubicarlos en los mapas o fotografías
aéreas obtenidos para la zona.
Una de las razones de la gran cantidad de estos pequeños deslizamientos es el tipo
substrato en que se dan, pues este consiste de suelos sumamente erosionados, de poca
cohesión, provenientes de la meteorización de las lavas que conforman la litología de la
zona (ver apartado 3.1.2.); otra causa son las fuertes pendientes que se observan en las
laderas este de los cerros, punto a tratar a continuación.
Al observar la topografía en el mapa de ubicación (ver figura 1) así como al
dirigirse al Soltis Center se puede percatarse de un cambio bastante radical, ya que en el
centro de San Isidro la topografía es bastante plana, con pocos cerros de laderas suaves y
poca altura hasta llegar a la entrada del Soltis Center, donde comienza a pronunciarse la
pendiente y la altura comienza a aumentar rápidamente. Al recorrer los senderos, se puede
observar como las laderas son todavía más empinadas. La figura 9 muestra el mapa de
pendientes, clasificadas en rangos de 10°. De acuerdo a los resultados obtenidos la
pendiente más pronunciada es de aproximadamente 50°. Finalmente el cuadro 2 presenta
las áreas que cubren los diferentes rangos de pendiente.
46
Cuadro 2. Área cubierta de los rangos de pendiente para el área en estudio.
Rango de pendiente Área cubierta (km2) Área cubierta (ha)
0° – 10° 1,9 192,0
10° – 20° 1,7 170,7
20° – 30° 1,2 124,1
30° – 40° 0,9 89,2
40° – 50° 0,1 15,6
>50° 0,004 0,5
Del cuadro anterior se advierte que las pendientes entre los 0° y 20° son las más
extensas en el área en estudio, sin embargo en la propiedad del Soltis Center las pendientes
rondan los 20° a 40°, existiendo pequeños sectores con pendientes mayores a 40°. En los
márgenes del río Catarata se observa como las pendientes se encuentran en el rango de 30°
a 50°, lo cual corresponde con las observaciones hechas en el campo.
Un último aspecto a considerar en este apartado son los varios knick points
presentes en la zona en estudio (ver fotografías 1, 2 y 3), los cuales presentan cierta
alineación NW-SE. Un knick point se pude definir como un cambio abrupto en el perfil
longitudinal de equilibrio de un río (Lord et al, 2009). La causa más común de este cambio,
es debido a la erosión regresiva del río a causa de un descenso del nivel del mar, sin
embargo existen otros motivos por los cuales se puede originar esta morfología, tales como
cambios en la litología, control tectónico, etc.
El cuadro 3 muestra la información recopilada en el trabajo de campo sobre los
knick points observados en la propiedad del Soltis Center. En algunos casos estos podían
presentarse de forma inmediata en el mismo río o quebrada, de tal manera se aclara que el
knick point aguas arriba se le denomina como superior, mientras que aquel aguas abajo se le
denomina como inferior (ver figura 10).
47
Figura 10. Esquema de los knick points observados en la Catarata, Soltis Center.
Cuadro 3. Descripción de los knick points observados en el área en estudio.
Quebrada Knick Point Coordenadas
Altitud (m.s.n.m.) Altura (m) Norte Oeste
Sin nombre 1 – 262 900 468 365 453 (Base) 7
Sin nombre 2 Inferior
263 226 467 863 548 (Base) 8
Superior 7
Catarata Inferior 263 270 467 563 600 (Cima) 24
Superior 263 223 467 603 617 (Base) 22
Catarata – 263 016 468 813 387 (Base) 4
Nota: Refiérase a la figura 10 para los términos base y cima.
48
El origen de los primeros cinco knick poins se puede deber a dos causas, la primera
de ellas puede ser que se deben a diferentes coladas de lava, expulsadas durante el
vulcanismo de inicios del Pleistoceno, por lo tanto cada uno representa la parte más distal
de la colada de lava; la segunda causa sería que los knick points provengan de un control
tectónico en la zona, por lo que estos vendrían a conformar una especie de escarpe. La
última opción es considerada más acertada en el presente trabajo, ya que se toma en
consideración la falla al oeste del Soltis Center que presenta una dirección similar a la de
los knick points y también que algunos se encuentran separados por una zona intermedia
entre el nivel superior e inferior, descartando la opción de que sean el final de distintas
coladas de lava.
Otro aspecto que apoya la hipótesis anterior es la similitud entre las alturas, tanto de
los knick points que se localizan en las quebradas Sin nombre 1 y 2, así como en una misma
quebrada como es el caso de los de los knick point inferior y superior del río Catarata y la
quebrada Sin Nombre 2. En un análisis similar realizado en los perfiles longitudinales de
los ríos Grande de Tárcoles, Grande y Virilla, Porras et al (2012) llegan a la conclusión de
que este tipo de estructuras en los cauces mencionados anteriormente son de origen
tectónico, lo cual refuerza la hipótesis de que los knick points encontrados en el Soltis
Center son de origen tectónico.
Finalmente el último knick point se encuentra muy separado de los otros, por lo que
no es probable que su origen sea el mismo; lo que parece ocurrir en este caso es un cambio
de litología, ya que en este sector fue donde se encontró por primera vez la Unidad Toba La
Cangrejera. Otro aspecto es que la altura de este último difiere a de los otros, lo que apoya
la hipótesis de que la génesis de este knick point en particular es por causas distintas a la de
los otros.
49
HIDROGEOLOGY
This chapter starts with a bibliographic research of the aquifers present at the zone.
The nearest hydrogeological information comes from the Poco Sol Hydroelectric Proyect,
where four aquifers were defined according to wells lithologies and pumping tests. The first
one is an unconfined aquifer and then continues with a semiconfined aquifer, the two final
aquifers are confined. The unconfined aquifer is the one can be correlated to the study area,
where the water table is cropping out at many levels.
The drainage frequency map presents the number of rivers on 1/16 of km2, on this
map there are two aspects to highlight: the first one is the Catarata River presents many
tributaries and the second one is a gradual increase of river to the east part of the map. The
second map is about density drainage, which it shows the length of the rivers present on 1/16
of km2. The major feature observed on the contour density drainage map is a lineament at
the center, with direction NW, this might be to the change of topography from a mountain
zone to a plain zone.
The longest rivers are situated on the Breccias Chachaguita and the Tuff Cangrejera
units, probably because this lithologies are the most heterogeneous and unconsolidated
ones. Contrary to the anterior sentence, the Basaltic Andesite Catarata Unit presents a
scarce frequency and density drainage pattern, due to the low development of the rivers on
this lithology.
Many springs were found at the Soltis Center property and surroundings, cropping
out on the Basaltic Andesite Catarata Unit and the Breccias Chachaguita Unit. Most of the
springs present a considerable caudal and that is a reason with they are used to provide of
water to the community and the Soltis Center.
Finally the Soltis Center property is cross by many rivers and creeks, which present
big boulders that, indicate the strength of the river when a flash flood happens. Another
characteristic of the rivers and creeks is the clear water that they carry; this might indicate
high quality water. The quality and quantity of the water are one reason why the Soltis
Center presents a high biodiversity and, that is why it should be care.
50
6. HIDROGEOLOGÍA
La información hidrogeológica que se presenta a continuación se obtuvo de la
observación en el campo de ríos, quebradas y nacientes, así como de la información
bibliográfica recopilada sobre los acuíferos de la zona y de la aplicación de métodos
morfométricos derivados del trazado del sistema de drenaje. Con esta se pretende discutir
brevemente las características hidrogeológicas de la zona en la que se encuentra ubicado el
Soltis Center, sin embargo a falta de datos precisos la siguiente discusión es muy general y
lo que busca es concientizar al lector sobre el potencial hidrogeológico de la zona.
6.1. Acuíferos
La información sobre los acuíferos más cercana a la zona en estudio, se ubica dentro
del área del Proyecto Hidroeléctrico (PH) Peñas Blancas y está basada en Vargas (2001).
De acuerdo al estudio realizado para la casa de máquinas de este proyecto, se detectaron
cuatro acuíferos, de los cuales uno es libre y los otros tres, definidos como Superior,
Intermedio e Inferior, corresponden a semiconfinado el primero y confinados los dos
últimos (Vargas, 2001).
El acuífero libre presenta un nivel freático relativamente somero, pues se encuentra
en el contacto del suelo con la litología que lo subyace, en el caso de la casa de máquinas
del PH Peñas Blancas, esta litología corresponde a una toba brechosa (Vargas, 2001). Las
características de los acuíferos Superior, Intermedio e Inferior, se muestran en el cuadro 4,
las cuales fueron determinadas por el estudio de los pozos observación, pruebas de bombeo
y el análisis de estas por los métodos de Jacob (ver anexo Metodología y conceptos:
Método de Jacob) (Vargas, 2001).
51
Cuadro 4. Características de los Acuíferos, Casa de Maquinas.
Modificado de Vargas, 2001.
Nombre
del
Acuífero
Piso-Techo
(m.s.n.m.)
Espesor
(m)
Nivel
Piezométrico
(m.s.n.m.)
Litología del
Reservorio
Coeficiente de
Almacenamiento
Transmisibilidad
(m2/día)
Superior 150 – 178 24 – 28 190,89 – 192,38 Megabrechas 1,6x103 132,42
Intermedio 135 – 150 15 194,27 – 196,17 Megabrechas 3,35x104 79,96
Inferior ? – 130 ? 197,38 Megabrechas - -
6.2. Patrón de drenaje
Debido a que la zona en estudio es muy reducida para definir un patrón de drenaje,
se utiliza el área del mapa geomorfológico como referencia (ver figura 8). A través de la
distribución y arreglo de los cauces, se pueden observar dos tipos de patrones de drenaje
(uno más definido que el otro), los cuales están influenciados por la litología en la que se
encuentran.
El patrón de drenaje ubicado sobre la unidad Colinas denudacionales se encuentra
poco desarrollado y es poco uniforme, sin embargo se tienen ciertos indicios que
corresponde a un patrón subdendrítico, tales como un sutil paralelismo en algunos de los
cauces y aumento en la pendiente del terreno. Además el control tectónico mencionado
anteriormente concuerda con las características del drenaje subdendrítico.
El segundo patrón localizado en la unidad geomorfológica Pie de monte, se
interpreta como subparalelo, donde los cauces presentan una dirección de escorrentía
similar, en este caso hacia el este, con ligeras desviaciones de 10° a 20° hacia el sur y el
norte.
52
Específicamente para el área en estudio se realizó un análisis cuantitativo del patrón
de drenaje, siguiendo metodología de clasificación de Horton–Strahler (ver anexo
Metodología y conceptos: Método de Horton-Strahler) para la jerarquización de la red de
drenaje superficial, la cual se resume a continuación:
1. A los cauces que son las nacientes de la red se les asigna el valor 1.
2. La conjunción de dos cauces de orden 1, implica que la red de drenaje aumenta de
magnitud por lo que a partir del lugar de confluencia se le asigna el valor 2.
3. El lugar de encuentro entre dos cauces de orden 2 implica que la magnitud de la red
de drenaje vuelve a ascender, por lo que el valor numérico correspondiente a partir
de allí es 3.
4. Así se procede sucesivamente hasta finalizar con la jerarquización de la red de
drenaje.
De acuerdo a los pasos anteriores, se obtuvo el mapa hidrológico jerarquizado (ver
figura 11). Seguidamente se muestran los resultados obtenidos del análisis de la cantidad de
cauces y la longitud de cada orden, para posteriormente calcular con estos parámetros la
relación de longitud [1] y la relación de bifurcación [2] que se muestran en las ecuaciones
siguientes (ver cuadro 5).
RL = LuLu−1
[1]
Dónde:
RL: Relación de longitud
Lu: Longitud acumulada de cauces de orden u.
Rb = NuNu+1
[2]
Dónde:
Rb: Relación de longitud
Nu: Cantidad de cauces de orden u.
54
Cuadro 5. Análisis de la jerarquía de los cauces en el área en estudio.
Orden
de los
cauces
Número
de cauces
Longitud de cauces Relación
de
longitud
(RL)
Relación de
bifurcación,
(Rb) Total
(m)
Promedio
(m)
Acumulada
(m)
1 27 14239,47 527,39 14 239 1,44 3,86
2 7 6238,91 445,64 20 478 1,14 3,50
3 2 2850,86 356,36 23 329 1,02 2,00
4 1 511,90 255,95 23 841
Total 51 23841,14
Al graficar la longitud promedio de cauces contra el orden, en una escala
semilogarítmica en el eje Y, se observa una alineación casi perfecta de cada punto
graficado, con un ligero decrecimiento en la longitud promedio conforme aumenta el orden
del cauce (ver figura 12). Lo anterior es contrario a lo que cabría esperar, ya que en los
análisis cuantitativos de patrones de drenaje, se tiene como axioma que la longitud de los
cauces crece conforme la jerarquía aumenta, razón lógica si se considera que los cauces
tienen a confluir en uno principal que se prolonga hasta desembocar en un cuerpo de agua
mayor, ya sea el mar, un lago u otro río de dimensiones todavía mayores.
Figura 12. Gráfico de longitud promedio vs jerarquía de cauces
(escala semilogarítmica).
100
1000
1 2 3 4
Long
itud
Prom
edio
Número de Orden
55
Para explicar este hecho insólito, la opción más acertada es que la localización del
área en estudio así como la superficie que abarca (la cual es demasiado pequeña) influyen
en el análisis, esto debido a que el desarrollo de los cauces de orden mayor esta apenas
comenzando, lo que hace que la longitud dentro de la zona sea insignificante e incompleta
si se compara con los cauces de orden 1, quienes son más numerosos y no quedan sesgados
por los límites propuestos para el área en estudio.
En un gráfico de número de cauces contra el orden (ver figura 13), se obtiene un
decrecimiento exponencial, en el cual según el orden de jerarquía aumenta disminuye la
cantidad de cauces, lo cual concuerda con el planteamiento para el análisis de patrones de
drenaje.
Figura 13. Gráfico de cantidad de cauces vs jerarquía de cauces.
Finalmente se dividió el área en estudio en sectores de 1/16 de km2 y dentro de cada
uno de estos cuadrantes se midió la longitud de los cauces y se contó la cantidad de estos.
Con cada uno de esos valores se elaboraron mapas de contornos (utilizando el método de
interpolación kriging) y de pixeles para obtener la frecuencia de drenaje [3], densidad de
drenaje [4] y textura de avenamiento [5], parámetros definidos a continuación.
0
5
10
15
20
25
30
1 2 3 4
Can
tidad
de
cauc
es
Número de Orden
56
Fd = N° total de caucesÁrea
[3]
Dd = Longitud de todos los caucesÁrea
[4]
Ta = Fd × Dd [5]
Dónde:
Fd: Frecuencia de drenaje
Dd: Densidad de drenaje
Ta: Textura de avenamiento
A continuación se muestran los mapas para la frecuencia de drenaje (ver figuras 14
y 15), en los cuales se observan dos aspectos importante, el primero de ellos es un
incremento en la cantidad de afluentes al río Catarata en la zona montañosa y el segundo es
un aumento gradual en el número de cauces hacia el este, conforme se desciende de las
montañas y el patrón de drenaje se ha desarrollado más.
Figura 14. Mapa de contornos de la frecuencia de drenaje del área en estudio.
57
Figura 15. Mapa de pixeles de la frecuencia de drenaje del área en estudio.
Los mapas de densidad de drenaje (ver figura 16 y 17), muestran longitudes
menores a 1 km, debido a que los cuadrantes son apenas de 1/16 de km2. En el presente caso
también se observan también dos picos con la misma localización que en los mapas de
frecuencia de drenaje, sin embargo también se distingue otro rasgo, el cual consiste en
alineamiento de los contornos con dirección NW a la mitad del mapa, el cual se relaciona
con el cambio en la topografía del terreno, en donde colindan las unidades geomorfológicas
de Colinas denudacionales y Pie de monte.
58
Figura 16. Mapa de contornos de la densidad de drenaje del área en estudio.
Figura 17. Mapa de pixeles de la densidad de drenaje del área en estudio.
59
En el caso de los mapas de textura de avenamiento (ver figuras 18 y 19) se nota que
la mayor cantidad de área la ocupan valores entre el rango de 0 – 0,289, además se dan las
mismas concentraciones que se mencionaban anteriormente.
Figura 18. Mapa de contornos de la textura de avenamiento del área en estudio.
60
Figura 19. Mapa de pixeles de la textura de avenamiento del área en estudio.
Finalmente se puede concluir que la geología de la zona tiene una influencia directa
en el drenaje, debido a que las mayores longitudes de los cauces se encuentran en las
litologías más inconsistentes y heterogéneas (unidades Brechas Chachaguita y Toba
Cangrejera), mientras que en la Unidad Andesítica Basáltica Chachagua el patrón de
drenaje se encuentra poco desarrollado, con una densidad y frecuencia escasa.
61
6.3. Nacientes
La propiedad del Soltis Center así como las zonas aledañas presentan varias
nacientes de agua, las cuales algunas son captadas y dirigidas para el abastecimiento de
agua tanto del pueblo de San Isidro como del Soltis Center. Estas nacientes se dan al
encontrarse el nivel freático por encima de la superficie del terreno, lo que permite que al
agua emane sin la necesidad de ser extraída por una bomba.
La litología en la que se encuentran estas nacientes es variada, ya que dentro del
terreno del Soltis Center se encuentran en la Unidad Andesítica Basáltica Chachagua,
mientras que en el sector más oeste de la zona en estudio, fuera de los límites de la
propiedad se encuentran aflorando en la Unidad Brechas Chachaguita. Todas estas
nacientes brotan de fisuras en la roca, aunque en algunos sectores se encuentran escarpes de
las que emergen gotas de agua, a la cuales se les suele llamar “paredes lloronas”.
Dentro del Sotis Center, las nacientes se observan en el sendero Ranario al sur de la
Torre, en las siguientes coordenadas 262 628 N – 468 286 W (534 m.s.n.m.), esta tiene un
caudal considerable y es utilizada para abastecimientos de los edificios del centro; al
noroeste del comedor se encuentra una naciente de agua aflorando en la margen derecha de
la quebrada (262 947N – 468 629 W, 408 m.s.n.m.), y consiste en un agujero por el que
emana el agua, el cual posee aproximadamente 3 m de largo por 1 m de ancho y fue la
naciente con mayor caudal de agua observado, en comparación con las demás nacientes
(ver fotografía 19).
En el sendero Tomas de agua (tal como su nombre lo indica), se encuentran varios
pozos así como en el sendero Paralelo al Río Chachagua. Las coordenadas de estas tomas
de agua son las siguientes: 262 485 N – 468 458 W, 262 416 N – 468 256 W,
262 421N – 468 123W, 262 575N – 468 716 W (ver fotografía 20) y la altitud (en m.s.n.m.)
a la que se encuentran son 488, 504, 522, 460 respectivamente.
Finalmente, se encontraron varios riachuelos que desembocaban en el río Catarata,
los cuales provenían de nacientes ubicadas a pocos metros, mayoritariamente en la margen
izquierda de la quebrada. Las coordenadas en donde se observaron estas nacientes son las
siguientes 263 379 N – 468 716 W, a una altitud de 392 m.s.n.m. El caudal que brotaba era
62
escaso aunque constante y excavando unos pocos centímetros en el suelo se puede hacer
aflorar el nivel freático.
Al observar la litología en la que afloran las nacientes al oeste del área en estudio, se
puede correlacionar con aquella que almacena el acuífero libre definido por Vargas, las
cuales consisten de bloques de lava entremezclados con bloques de toba, todos en una
matriz de ceniza (Vargas, 2001), dicha descripción es bastante similar a la mencionada para
la Unidad Brechas Chachaguita (ver apartado 3.3.2.). Por lo tanto es factible considerar el
acuífero libre definido por Vargas para el área de máquinas del Proyecto Hidroeléctrico
Peñas Blancas como el mismo que aflora al oeste del Soltis Center.
Considerando las alturas a las que se encuentran las nacientes y las tomas de agua2,
se elaboró un mapa del nivel freático3 (utilizando el programa Surfer versión 9.0, método
de interpolación Natural Neighbor), el cual muestra un flujo hacia el noreste, proviniendo
de las montañas a las tierras más bajas. La figura 20 muestra la superficie freática para la
zona en estudio.
2 Debe aclarase que las tomas de agua están dentro de cajas de cemento por lo que no es posible observar dentro de ellas, sin embargo si poseen conductos de salida por la que se observó el caudal extraído. Para efectos del mapa del nivel freático, se tomaron las tomas de agua como nacientes. 3 El mapa que se presenta en la figura 20 es una simple aproximación de cómo puede darse el flujo del agua subterránea, por lo tanto debe considerarse que la falta de datos es un factor determinante a la hora de realizar la interpolación.
64
6.4. Ríos y quebradas
La propiedad del Soltis Center la atraviesan varios ríos y quebradas que mantienen
en equilibrio los ecosistemas presentes, por lo tanto este apartado realiza una breve reseña
(de forma cualitativa y subjetiva, debido a que no se realizó ninguna prueba de aforo,
calidad del agua u otra) de las características observadas, tales como caudal, turbidez del
agua, entre otras.
Aquellos cauces que se pueden catalogar como ríos serian el Chachagua y Catarata
(nombre informal dado en el presente trabajo para fines de referencia, ver figura 1). Estos
ríos presentan el mayor caudal observado en toda el área en estudio, especialmente el río
Chachagua. El agua se observaba bastante límpida, aunque en aquellos sectores del río en
donde se empozaba el agua esta se llenaba de sedimento.
Otro punto importante a tomar en cuenta son los cantos arrastrados por el río, ya que
estos son indicadores de la fuerza de arrastre del agua durante crecidas, factor a considerar
para prevenir desastres. En el caso del río Chachagua se observaron bloques de tamaños
métricos, alcanzando hasta los 3 m de diámetro; en el caso del río Catarata se observaron
también bloques de tamaño métrico, aunque significativamente menores en comparación
con los vistos en el río Chachagua (máximo 1,5 m de diámetro). Lo anterior indica que
durante la época lluviosa y en especial cuando se dan lluvias torrenciales, estos y en general
todos los cauces que atraviesan el Soltis Center, son extremadamente peligrosos ya que el
caudal aumenta considerablemente, dándose incluso lo que se conoce en CR como
“cabezas de agua”, que son flujos turbulentos que ocurren rápidamente en ríos y quebradas,
arrastrando todo tipo de escombros.
Las quebradas observadas fueron varias, algunas de las cuales estaban secas debido
al clima inusual que se dio durante las visitas al campo, ya que los pobladores de la zona
comentaban que usualmente no se da un período tan seco y prolongado. Las quebradas que
presentaban un flujo de agua era de apenas unos pocos centímetros de profundidad, sin
embargo el caudal era constante. El agua se observaba cristalina y al agregarle la fuente de
la que provienen (nacientes) junto con el constante flujo, es de esperar que la calidad del
agua sea alta. Los bloques acarreados por estas quebradas son en su mayoría de tamaños
65
decímetros, sin embargo ocasionalmente se pueden encontrar cantos alcanzando el metro de
diámetro.
Debido a que estos ríos y quebradas son la base para los ecosistemas y la gran
biodiversidad que habita tanto la propiedad del Solis Center como los bosques aledaños, es
fundamental que sean cuidadosamente protegidos, de tal manera tanto la fauna y flora como
los pobladores de la zona se beneficiaran, los primeros al tener fuentes de alimento,
nutrientes y hábitat, mientras que los últimos al poder gozar de un paisaje y biodiversidad
incomparable.
66
GEOLOGICAL HISTORY
The origin of the lithology beneath the Soltis Center goes back to the Pleistocene,
epoch where an effusive volcanism started and produced the Basaltic Andesite Catarata
Unit (Q1-ct). To explain the lava flows at the Soltis Center property, there are two
hypotheses, the first one is that they come from a fissure activity or the second one is they
come from a volcano. The fissure activity finds more geomorphological evidence, because
there are not volcanic structures near the zone that could eject the lava, on the other hand
westward can be found several lineaments, which can coincide with the emission source.
The Tuff Cangrejera Unit (Q12-cj) is produced of an explosive volcanism, because
the lithology corresponds to high density pyroclastic currents, capable of carrying
fragments of rocks, pyroclastic products and ash. The emission source is located to the
west, but cannot be defined with major exactitude because the environmental agents
seemed to erase it from other places.
Later that the effusive and explosive activity decreased, the unique form of
volcanism at the zone was the ascension of termal fluids, which formed the mineralization
of pyrite at the Tuff Cangrejera Unit when they cooled. At recent times the zone of San
Isidro does not show hydrothermal activity, it seems only to persist at the Poco Sol area.
At some moment ending Pleistocene and initiating Holocene epochs, the erosion of
the rock and the important quantity of water at the region, triggered lahares that carry all
kind of materials from the mountain zone to the plain zone, flattening the topography and
producing the Breccias Chachaguita Unit (Q12-cg). Finally the erosion of the river and
creeks that currently continues keeps leveling the topography and forming alluvial deposits.
67
7. HISTORIA GEOLÓGICA
El origen de las rocas sobre las que se encuentra el Soltis Center se remontan a
inicios del Pleistoceno, época en la cual comenzó una fase de vulcanismo efusivo que
produjo la Unidad Andesítica Basáltica Catarata (Q1-ct). Para explicar el origen de las
coladas de lava dentro de la propiedad del Soltis Center existen dos opciones, que
provengan de la actividad fisural o de un volcán. La primera de ellas es la más plausible,
pues no se existen remanentes de estructuras volcánicas cercanas, si no que al oeste de la
zona en estudio se observan varios alineamientos en donde alguno de estos puede coincidir
con la fuente de emisión.
La Unidad Toba Cangrejera (Q12-cj) es producto del vulcanismo explosivo, ya que
la litología se relaciona con corrientes piroclásticas de alta densidad, capaces de acarrear
bloques de fragmentos de roca, piroclastos y ceniza. La fuente de estos flujos se encuentra
al oeste, sin embargo no se puede definir con mayor exactitud debido a que la litología se
encuentra muy localizada, lo que parece indicar que esta fue borrada en otros sectores por
los agentes ambientales.
Posteriormente con el declive de la actividad efusiva y explosiva, el único
remanente de actividad volcánica en la zona fue el ascenso de fluidos termales ricos en
minerales, que al enfriarse produjeron la mineralización de pirita en la Unidad Toba
Cangrejera. En tiempos recientes la actividad hidrotermal parece haber cesado
completamente en la zona de San Isidro, mientras que todavía persiste con fuerza en la zona
de Poco Sol.
En algún momento a finales del Pleistoceno e inicios del Holoceno la erosión de las
rocas existentes y la presencia importante de agua en la región, provocó que se dieran
lahares, los cuales arrastraron todo tipo de materiales desde la zona montañosa hasta las
zonas bajas, aplanando en un principio la topografía y dando origen a la Unidad Brechas
Chachaguita (Q12-cg). Finalmente la acción erosiva de los ríos y quebradas que persiste en
la actualidad, continúa nivelando el relieve y dejando a su paso depósitos aluviales.
68
FINAL CONSIDERATIONS
This abstract summarizes the three final chapters, which are: conclusions,
observations and recommendations. Beginning with the conclusions, this paper classified
the lithologies found at the study area in five informal units. The Soltis Center is found over
the Basaltic Andesite Catarata Unit (Q1-ct), which corresponds with the main unit and it is
correlated with Monteverde Formation.
The knick points observed are one of the most outstanding characteristics. On the
geological sphere these represents the better outcrops to see the fresh rock. From a
geomorphological and structural point of view, these are unique morphologies specifically
positioned which allow to see them as a greater structure, that might be a fault or at least a
scarp.
On the hydrogeological field, the zone presents a moderate quantity of rivers and
creeks that corresponds with the transition from a mountain zone to a plain. On the other
hand the aquifer seems to crop out at many topographic levels, according to the high
frequency of springs dispersed on the study area.
There are some observations to stand out; the first one is that the knick points and
springs are the ideal outcrops in case to collect samples for radiometric dating. The second
one is the hydrological potential of the zone, because the water is quite abundant, for that
reason it should be carefully care.
The third observation is that the map of figure 20 has many assumptions, for that
reason it is advised to see it as a preliminary map that needs more data to assure a true
representation of reality. Finally the knick point at the waterfall differs on height from the
others, but it is not clear why.
The principal recommendations are: expand the mapping area so the structures and
geological features can be seen with more clarity, realize a deepest analysis on the
volcanology field that allow to explain the geological history of the zone in a better way, do
a detail hydrogeological analysis (pumping test, water quality, infiltration test, etc.) that
enable to determine the aquifer and perform a specialized investigation on the knick points
to see if they really are from a tectonic control.
69
8. CONCLUSIONES
• La clasificación de las litologías presentes en la zona en estudio, condujo a la
definición de cinco unidades informales:
o Unidad Andesítica Basáltica Catarata (Q1-ct) que se correlaciona con la
Formación Monteverde y que posee una edad Pleistoceno.
o Unidad Toba Cangrejera (Q12-cj) que se correlaciona con las Rocas y
Sedimentos Epiclásticos del Cuaternario.
o Unidad Brechas Chachaguita (Q12-cg) correlacionable con las Rocas y
Sedimentos Epiclásticos del Cuaternario.
o Unidad Depósitos Aluviales Chachagua (Q2-ch).
o La Unidad Depósitos Cuaternarios San Isidro (Q2-si).
• En la zona se encuentran estructuras tectónicas como las fallas inferidas con rumbo
SE-NW, evidenciada por el alineamiento de los knick points en las quebradas y ríos
dentro Soltis Center.
• El análisis geomorfológico revela que existen cinco morfologías diferentes: Cañón
fluvial, Barranco, Colinas denudacionales, Deslizamiento y Pie de monte. El área en
estudio se ubica dentro de las unidades de Colinas denudacionales y Pie de monte,
por lo que se observa un claro cambio en las pendientes y en la topografía,
comenzando en pendientes suaves de poca altitud, para alcanzar pendientes fuertes
por encima de los 500 m.s.n.m. en las que se localiza la propiedad del Soltis Center.
• El área presenta una frecuencia y densidad de cauces moderada, lo cual corresponde
con la morfología, ya que esta es una zona de transición de montaña a llanura. Por
otra parte la frecuencia de nacientes si es bastante elevada, ya que el nivel freático
aflora a lo largo y ancho del área en estudio.
• La historia geológica del Soltis Center y alrededores abarca todo el Cuaternario,
comenzando con la actividad efusiva de coladas de lava andesíticas, posteriormente
se dieron flujos piroclásticos que fueron alterados hidrotermalmente y
probablemente de manera coetánea se dieron lahares que aplanaron el relieve.
Finalmente la actividad fluvial y atmosférica han estado presentes en todo
momento, sin embargo la acción principal la han llevado a cabo en tiempo recientes.
70
9. OBSERVACIONES
Los afloramientos en mejor estado se encuentran en los knick points y las nacientes,
por tal motivo son sitios ideales de realizarse dataciones en la zona.
El potencial hidrológico que presenta la zona es muy sobresaliente por lo que optar
por un cuidado especial hacia este es esencial, ya que no solo los habitantes de San
Isidro de Peñas Blancas dependen del agua extraída del acuífero, sino que todo el
ecosistema se basa en la presencia abundante de agua.
El mapa de la figura 20 posee muchos supuestos, indicados en las notas al pie de
página, por lo tanto las líneas de flujo en la actualidad pueden cambiar de dirección.
De esta manera se aclara nuevamente que el mapa puede no estar reflejando la
realidad.
No se tiene muy claro porque el knick point de la Catarata difiere en altura con
respecto a los otros.
71
10. RECOMENDACIONES
Extender el mapeo del área a más sectores, para así entender y visualizar con mayor
claridad la geología y los procesos geológicos del área estudiada.
Realizar un análisis más profundo en el campo vulcanológico, que fortalezca
algunos aspectos ya evaluados en el presente proyecto y que ayude a dilucidar más
la historia geológica de la zona, especialmente en las características especiales
indicadas en el apartado 3.1.2.
De realizarse un estudio más detallado se recomienda realizar dataciones en la zona,
con el fin de que se puedan diferenciar mejor las distintas coladas de la zona y a su
vez los distintos pulsos efusivos que las originaron.
Efectuar un análisis hidrogeológico detallado (análisis de pozos, pruebas de
bombeo, de infiltración, aforos, calidad del agua, etc.) que determine el acuífero y
que establezca en parámetros especializados el verdadero potencial hidrogeológico
de la zona y que también permita delimitar con seguridad la superficie freática y las
líneas de flujo.
Hacer un análisis estadístico detallado de las diaclasas encontradas en la catarata
superior, con el fin de determinar los esfuerzos que las produjeron.
Según la cuarta observación, se recomienda un análisis más profundo, tanto para
comprobar que el origen de todos los knick points sea por control tectónico, así
como para determinar cuáles factores influyeron en que el knick point encontrado en
la Catarata se acentuará más que los otros.
72
11. REFERENCIAS
AIAZZI, D., FIORLETTA, M., CIVELLI, G., CHIESA, S. & ALVARADO, G., 2004:
Geología de la Hoja Cañas.- Rev. Geol. Amér. Central, 30: 215-223.
ALVARADO, G., 2009: Geología de la Hoja Fortuna, Alajuela, Costa Rica.- Rev. Geol.
Amér. Central, 41: 117-122.
ALVARADO, G. & GANS, P., 2012: Síntesis geocronológica del magmatismo,
metamorfismo y metalogenia de Costa Rica, América Central.- Rev. Geol. Amér.
Central, 46: 7-122.
ANÓNIMO, 1984: Hoja Topográfica Fortuna.- Escala 1: 50000, IGN, San José
GUILLOT, P., CHIESA, S. & ALVARADO, G., 1994: Chronostratigraphy of Upper
Miocene-Quaternary volcanism in northern Costa Rica.- Rev. Geol. Amér. Central,
17: 45-53.
LORD, M., GERMANOSKI, D. & ALLMENDINGER, N., 2009: Fluvial geomorphology:
Monitoring stream systems in response to a changing environment.- En: YOUNG,
R. & NORBY, L. (eds.): Geological Monitoring.- The Geological Society of
America: 69-103.
MADRIGAL, C., 2004: Modelo conceptual hidrogeológico de la sección de acuíferos
ubicados bajo el sitio de la casa de máquinas del Proyecto Hidroeléctrico Peñas
Blancas, Costa Rica.- 71 págs. Universidad de Costa Rica, San José [Tesis M.Sc.]
MADRIGAL, C., BONILLA, J., ÁVILA, M., ALVARADO, G.E. & BARQUERO, R.,
1995: Estudio Geológico de las alternativas 1 y 5 del Proyecto Hidroeléctrico Peñas
Blancas.- 24 págs + planos. Instituto Costarricense de Electricidad [Inf. interno].
MORA, S., 1977: Estudio geológico del cerro Chopo.- Rev. Geogr. Amér. Central, 1(5-6):
189-199.
PORRAS, H., CASCANTE, M., GRANADOS, R. & ALVARADO, G., 2012: Volcano-
estratigrafía y tectónica del Valle Central Occidental y las estribaciones de los
Montes del Aguacate a lo largo de la ruta 27, Costa Rica.- Rev. Geol. Amér.
Central, 47: 63-93.
73
VARGAS, J., 2001: Geología, hidroheoquímica y modelo conceptual de reservorio para la
prefactibilidad del campo geotérmico Poco Sol, San Ramón - San Carlos, Costa
Rica.- 151 págs. Universidad de Costa Rica, San José [Tesis M.Sc.]
ŽÁČEK, V., VOREL, T., KYCL, P., HUAPAYA, S., MIXA, P., GRYGAR, R.,
HAVLÍČEK, P., ČECH, S., HRADECKÝ, P., METELKA, V., ŠEVCÍK, J. &
PÉCSKAY, Z., 2012: Geología y estratigrafía de la Hoja 3246-II Miramar, Costa
Rica.- Rev. Geol. Amér. Central, 47: 7-57.
74
GLOSSARY
Acuífero: aquifer
Afanítico: aphanitic
Afloramiento: outcrop
Aflorar: crop out
Alineamiento: lineament
Alteración hidrotermal: hydrothermal
alteration
Altura: height
Aluviales: alluvial
Andesita basáltica: basaltic andesite
Anguloso: angled
Augita: Augite
Barranco: gully, ravine
Base: baseBiodiversidad: biodiversity
Bloque: boulder
Bosque: forest
Brecha: breccia
Cabeza de agua: flash flood
Calle: street
Camino: road
Canto: cobble
Cañón fluvial: river canyon
Casa de máquinas: powerhouse
Cauce: river channel
Colada de lava: lava flow
Colinas denudacionales: denudational
hills
Columna estratigráfica: stratigraphic
column
Coluviales: colluvial
Comedor: dining room
Confinado [acuífero]: confined [aquifer]
Consolidación: consolidation
Coordenadas: coordinates
Cristal: crystal
Cristalina: see Límpida
Cumulito: cumulite
Curvas de nivel: level contours
Debido a: because of
Deleznable: brittle
Depósito: deposit
Derecha: right
Deslizamiento: slump
Diaclasa: joint
Discordante: disconformity
Diseminado: disseminated
Distribución: distribution
Dormitorios: dormitories
Ecosistema: ecosystem
Edad: age
Entrada: entrance
Epiclástico: epiclastic
Época lluviosa: rainy season
Erosión: erosion
Escarpe: scarp
Estructura en flor: flower structure
Falla: fault
Fenocristal: phenocrystal
75
Figura: figure
Flujo: flow
Formación: formation
Fotografía: photography
Génesis: genesis
Geomorfología: geomorphology
Grande: big
Gris: gray
Guijarro: pebble
Hidrogeología: hydrogeology
Idiomórfico: idiomorphic
Inclinación: dip
Indicador cinemático: kinematic
indicator
Izquierda: left
Jerarquía: hierarchy
Ladera: hillside
Lahar: lahar
Laja: layered lava, national term to refer
a piece of lava that it is layered
Lámina delgada: thin section
Lastre [camino]: ballast [road]
Límpida [agua]: clear [water]
Litología: lithology
Localidad tipo: type locality
Localidad: locality
Macla: twin
Mapa: map
Márgenes [río]: margins [river]
Matriz: matrix
Métodos morfométrico: morphometric
method
Microcristalino: microcrystalline
Morfología: morphology
Morfo-neotectónicos: morfo-neotectonic
Naciente: spring
Nicho: notch
Nivel freático: water table
Nombre: name
Olivino: Olivine
Paisaje: landscape
Par conjugado [fallas]: conjugate pair
[faults]
Paralelo: parallel
Paredes lloronas: weeping walls,
national term to refer a wall that
constantly drips water
Patrón de drenaje: drainage pattern
Pendiente: slope
Pequeño: little
Perfil: Cross section
Permeabilidad: permeability
Petrográfico: petrographic
Pie de monte: foothills
Piritización: pyritization
Plagioclasa: Plagioclase
Porfirítico: porphyritic
Pozo: well
Presenta: presents
Primario [Camino]: primary [road]
Profundidad: depth
76
Proyección estereográfica: stereographic
projection
Proyecto Hidroeléctrico Peñas
Blancas: Peñas Blancas hydroelectric
project
Público: public
Punto: waypoint
Quebrada: creek
Ranario: frog pond
Redondeado: rounded
Represa: dam
Riachuelos: streams
Río: river
Rocas: rocks
Sin nombre: without name
Rosado: pink
Secundario [Camino]: secondary [road]
Sedimento: sediment
Selección: sorting
Sendero: trail
Simbología: symbology
Subdendrítico: subdendritic
Tamaño: size
Tectónico: tectonic
Terciario [Camino]: tertiary [road]
Tierra: earth
Toba: tuff
Ubicación: location
Unidad: unit
Vereda: pathway
Visita al campo: field trip
Vulcanismo: volcanism
Xenomórfico: xenomorphic
77
ANEXOS
ANALISÍS PETROGRÁFICO Código: CL-1
Procedencia: Soltis Center, corte en el sendero Catarata, 100 m antes de llegar a la Catarata
Describió: Javier Oviedo González
Descripción macroscópica:
Roca color gris claro, poco meteorizada, con textura afanítica porfirítica, de grano fino a
medio. Presenta fenocristales de plagioclasa con un tamaño mínimo de 2,12x0,95 mm y
máximo de 5,03x2,14 mm, en aproximadamente un 30%; cristales de piroxeno con un
tamaño mínimo de 0,86 mm de diámetro y máximo de 2,56x1,13 mm, con un porcentaje de
5% aproximadamente. La matriz es de color gris de grano fino con una proporción de 65%.
La muestra presenta una pátina de meteorización de 9,94 mm de espesor.
Descripción microscópica:
Textura hipocristalina hipidiomórfica porfirítica con matriz hialopilítica.
Composición mineralógica:
Fenocristales 55%
Plagioclasa: cristales hipidiomórficos a ideomórficos con tamaño máximo 2,35x1,2 mm y
mínimo 0,094x0,047 mm, presentan maclas polisintéticas. Se encuentran alteradas a arcillas
y sericita. Representa aproximadamente un 37% del total de la muestra.
Augita: cristales hipidiomórficos de tamaño máximo 1,2x0,55 mm y mínimo 0,05x0,03
mm. Algunos cristales presentan alteración a hematita. Representa un 13% del total de la
muestra.
78
Hipersteno: presenta forma hipidiomórfica, con tamaños máximos de 0,33x0,1 mm y
mínimo 0,12x0,05 mm. Se encuentra en un 2%.
Opacos: cristales xenomórficos de pirita, con diámetros máximo 0,1 mm y mínimo de 0,01
mm, en aproximadamente un 3% del total de la sección.
Accesorios: se encuentran cristales de cuarzo con diámetro promedio de 0,14 mm
Matriz 45%
Textura hialopilítica compuesta por microlitos de plagioclasa, augita, opacos y vidrio.
Nombre: Andesita con augita.
Muestra CL-1. A – Muestra de mano. B – Microfotografía, nicoles cruzados, aumento 4X.
C – Microfotografía, nicoles cruzados, aumento 4X.
79
Código: RC-1
Procedencia: Soltis Center, bloque depositado por el río Chachagua a orillas del puente
Describió: Javier Oviedo González
Descripción macroscópica:
Roca color gris oscuro, poco meteorizada, con textura afanítica porfirítica, de grano fino.
Presenta fenocristales de plagioclasa con un tamaño mínimo de 1,97x0,8 mm y máximo de
3,9x2,32 mm, en aproximadamente un 20%; cristales de piroxeno con un tamaño promedio
de 1,63 mm de diámetro. La matriz es de color gris de grano fino con una proporción de
76%. La muestra presenta una pátina de meteorización de 1,9 mm de espesor.
Descripción microscópica:
Textura hipocristalina glomeroporfirítica seriada con matriz de grano fino a medio
hialopilítica.
Composición mineralógica:
Fenocristales 36%
Plagioclasa: cristales hipidiomórficos con tamaño máximo 2,82x2,82 mm y mínimo
0,094x0,024 mm, presentan maclas polisintéticas y zonación. Se encuentran alteradas a
arcillas. Representa aproximadamente un 28% del total de la muestra.
Augita: cristales xenomórficos de tamaño máximo 1,88x0,94 mm y mínimo 0,024x0,03
mm. Representa un 6% del total de la muestra.
Opacos: cristales xenomórficos, con tamaños máximo de 0,47x0,235 mm y diámetro
mínimo de 0,024 mm, en aproximadamente un 2% del total de la sección.
80
Matriz 64%
Textura hialopilítica compuesta por microlitos de plagioclasa y poco vidrio.
Nombre: Andesita con augita.
Muestra RC-1. A – Muestra de mano. B – Microfotografía, nicoles cruzados, aumento 4X.
C – Microfotografía, nicoles cruzados, aumento 4X.
81
Código: SC-1
Procedencia: Soltis Center, Catarata
Describió: Javier Oviedo González
Descripción macroscópica:
Roca color gris oscuro, poco meteorizada, con textura afanítica porfirítica, de grano grueso.
Presenta fenocristales de plagioclasa tabulares sin ninguna orientación, con un tamaño
mínimo de 2,53x0,74 mm y máximo de 7,35x1,83 mm, en aproximadamente un 12%. La
matriz es de color gris oscuro de grano fino con pequeños cristales de plagioclasa menores
al milímetro, con una proporción de 88%.
Descripción microscópica:
Textura hipocristalina hipidiomórfica porfirítica con matriz de grano fino.
Composición mineralógica:
Fenocristales 16%
Plagioclasa: cristales hipidiomórficos a ideomórficos con tamaño máximo 8,7x1,9 mm y
mínimo 0,58x0,44 mm, presentan maclas polisintéticas. Se encuentran alteradas a arcilla.
Representa aproximadamente un 10% del total de la muestra.
Olivino: cristales hipidiomórficos de tamaño máximo 2,35x1,9 mm y mínimo 0,52x,0,36
mm. Algunos de los cristales se encuentran alterados a iddingita, especialmente en los
bordes. Representa un 5% del total de la muestra.
Opacos: cristales xenomórficos, con diámetros máximo 0,71 mm y mínimo de 0,03 mm, en
aproximadamente un 1% del total de la sección.
82
Matriz 84%
Textura pilotaxítica intersertal, con microlitos de plagioclasa, augita y poco vidrio.
Nombre: Andesita con olivino.
Muestra SC-1. A – Muestra de mano. B – Detalle del corte en la muestra de mano.
C – Microfotografía, nicoles cruzados, aumento 10X. D – Microfotografía, plagioclasa, nicoles
cruzados, aumento 10X.
83
Código: SC-2
Procedencia: Soltis Center
Describió: Javier Oviedo González
Descripción macroscópica:
Roca color gris claro, meteorizada, con textura afanítica porfirítica, de grano fino a medio.
Presenta fenocristales de piroxeno con un tamaño mínimo de 0,79 mm y máximo de 2,4
mm de diámetro, con una abundancia de 10% aproximadamente. La matriz es de color gris
claro de grano fino con una proporción de 90%.
Descripción microscópica:
Textura hipocristalina glomeroporfirítica seriada con matriz de grano fino y fenocristales de
plagioclasa, augita, opacos e hipersteno.
Composición mineralógica:
Fenocristales 38%
Plagioclasa: cristales hipidiomórficos a ideomórficos con tamaño máximo 3,3x1,4 mm y
mínimo 0,05x0,024 mm, presentan maclas polisintéticas y zonación. Se encuentran
alteradas a arcillas. Representa aproximadamente un 30% del total de la muestra.
Augita: cristales hipidiomórficos de tamaño máximo 2,35x1,18 mm y mínimo 0,071x0,024
mm. Representa un 5% del total de la muestra.
Hipersteno: presenta forma hipidiomórfica, con tamaños máximos de 0,52x0,12 mm y
mínimo 0,047x0,071 mm. Se encuentra en un 2%.
84
Opacos: cristales xenomórficos de pirita, con tamaño máximo de 0,47x0,35 mm y mínimo
de 0,047x0,024 mm, en aproximadamente un 3% del total de la sección.
Matriz 62%
Textura hialopilítica compuesta microlitos de plagioclasa (0,071x0,024 mm) y gran
cantidad vidrio.
Nombre: Andesita con augita.
Muestra SC-2. A – Muestra de mano. B – Detalle del corte en la muestra de mano.
C – Microfotografía, nicoles cruzados, aumento 4X. D – Microfotografía, cumulito, nicoles cruzados,
aumento 4X.
85
Código: SC-3
Procedencia: Soltis Center, corte en el sendero Torre
Describió: Javier Oviedo González
Descripción Microscópica:
Textura hipocristalina porfirítica, con grado de meteorización muy avanzado. Se observan
cristales de plagioclasa y principalmente fantasmas de plagioclasa y augita, con alteración
en los bordes a hematita. Por comparación a las otras secciones petrográficas observadas y
a la muestra de mano se puede deducir que la muestra corresponde a una andesita muy
meteorizada.
Nombre: Andesita altamente meteorizada
Muestra SC-3. A – Muestra de mano. B – Microfotografía, nicoles paralelos, aumento 4X.
C – Microfotografía, nicoles cruzados, aumento 4X.
86
Código: CAN-1
Procedencia: La Cangrejerra
Describió: Javier Oviedo González
Descripción macroscópica:
Roca color gris claro, sumamente alterada, con clastos de tamaño mínimo de 2,54x1,96 mm
y máximo de 2,57x9,21mm, en aproximadamente un 35%. La matriz es arcillosa de color
gris, en la que se observan cristales (indeterminables por la alteración), en tonos de gris más
oscuro que el resto de la matriz y cristales de pirita, con tamaños menores al milímetro.
Descripción microscópica:
Textura hipocristalina porfirítica alterada hidrotermalmente, con matriz de grano fino y
fenocristales de cuarzo, olivino y pirita.
Composición mineralógica:
Fenocristales 35%
Cuarzo Secundario: cristales xenomórficos con tamaño máximo 0,083x0,065 mm y
mínimo 0,05x0,01 mm. Representa aproximadamente un 3% del total de la muestra.
Olivino: cristales xenomórficos de tamaño máximo 0,072x0,53 mm y mínimo 0,042x0,026
mm. Representa un 6% del total de la muestra.
Líticos: presentan formas redondeadas, elípticas hasta esféricas, con tamaños máximos de
9,81x7,51 mm y mínimo 2,13x1,60 mm. Se encuentra en un 17%.
Pirita: cristales xenomórficos, con tamaño máximo de 0,55x0,35 mm y mínimo de
0,07x0,04 mm, en aproximadamente un 9% del total de la sección.
87
Matriz 65%
Textura vitrofírica.
Nombre: Toba lítica.
Muestra Toba Lítica-1. A – Muestra de mano CAN-1, recuadro: detalle del corte. B – Muestra de mano
recolectada en el punto 24. C – Microfotografía CAN-1, nicoles cruzados, aumento 10X. D –
Microfotografía CAN-1, nicoles paralelos, aumento 10X.
88
OTRAS MUESTRAS
Muestra Andesita Río Chachagua. A – Muestra de mano de un bloque arrastrado por el río
Chachagua.
Muestra Toba Cangrejera. A – Muestra de mano con alteración hidrotermal y piritización.
93
Fotografía 5. Detalle de la parte inferior de la Catarata.
Fotografía 6. Detalle de la parte superior de la Catarata.
95
Fotografía 8. Detalle de las columnas en el knick point superior del río Catarata.
Fotografía 9. Detalle de la margen izquierda río Catarata en el knick point superior.
96
Fotografía 10. Detalle del nicho y las diaclasas en la margen izquierda río Catarata en
el knick point superior.
Fotografía 11. Corte en el sendero antes de llegar a la Catarata, detalle de las lajas.
97
Fotografía 12. Lajas formadas en el knick point superior del río Catarata (margen
derecha).
Fotografía 13. Lajas formadas en la base del knick point superior del río Catarata
(margen derecha).
98
Fotografía 14. Brecha formada por el lahares en un afluente al río Catarata (margen
izquierda), punto 25.
Fotografía 15. Brecha formada por el lahares en un afluente al río Catarata (margen
derecha), punto 27.
99
Fotografía 16. Afluente al río Catarata (punto 27), obsérvese la brecha en ambas
márgenes del río.
Fotografía 17. Río Chachagua, margen derecha.
101
Fotografía 19. Naciente dentro de la propiedad del Soltis Center, punto 28.
Fotografía 20. Naciente al final del sendero Tomas de Agua, punto 21.
102
MODELOS 3D
Imágenes (Screenshots)
Modelo 1. Modelo de elevación digital realizado con el programa Surfer, versión 9.0.
Referirse a la simbología de la figura 1.
Interactivos (interactive), realizados con el programa ArcScene, versión 10.0.
Modelo 2. Modelo de elevación digital, escala de colores cada 50 m.
103
Modelo 3. Modelo de pendientes, referirse a la leyenda de la figura 9.
Modelo 4. Modelo de las unidades geomorfológicas, referirse a la leyenda
de la figura 8.
104
METODOLOGÍA Y CONCEPTOS
Método de Horton-Strahler
http://www.fgmorph.com/fg_4_8.php
Método de Jacob
http://www.hwe.org.ps/Education/Birzeit/GroundwaterEngineering/Chapter%203%20-
%20Groundwater%20Flow%20to%20Wells.pdf
http://content.alterra.wur.nl/Internet/webdocs/ilri-publicaties/publicaties/Pub57/pub57-
h4.pdf
http://core.ecu.edu/geology/spruill/spruill/Groundwater%20Notes%20No.%207.pdf
105
Cumulito
ftp://www.esc.cam.ac.uk/pub/gcs27/Backup_27_9_08/PhD/CSD/3D%20experiments/Foliat
ion%20papers%20etc/Wager%20et%20al%201960.pdf
http://books.google.co.cr/books?id=SfnSesBc-
RgC&printsec=frontcover&hl=es#v=onepage&q&f=false